JPS5838028B2 - signal processing circuit - Google Patents
signal processing circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えばCCD(電荷結合素子)等の固体撮像体
を撮像素子として使用した位相分離方式を採るカラー撮
像装置に適用して好適な信号処理回路にする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is applied to a color imaging device employing a phase separation method using a solid-state imaging body such as a CCD (charge-coupled device) as an imaging element to provide a suitable signal processing circuit.
異なる情報内容をもつ2つの情報信号が多重化されてい
るときで、その分離方法として位相分離方式を採る場合
には垂直相関が問題となる。When two information signals having different information contents are multiplexed and a phase separation method is adopted as a separation method, vertical correlation becomes a problem.
すなわち、この分離方式では垂直相関性が強いことが前
提条件であるが、場合によっては垂直相関が弱かったり
、全くなかったりすることがある。That is, although this separation method requires a strong vertical correlation, in some cases the vertical correlation may be weak or not present at all.
従って、このような相関性の弱い場合では2つの情報信
号を完全に分離することができず、一方の信号成分中に
多重化された他方の信号が残留し、この残留成分が他方
の信号内容に対し悪影響を与える場合がある。Therefore, in such cases where the correlation is weak, it is not possible to completely separate the two information signals, and the other signal multiplexed into one signal component remains, and this residual component is the content of the other signal. may have an adverse effect on
この適切な例として、撮像装置で得たカラー撮像信号を
挙げることができる。A suitable example of this is a color imaging signal obtained by an imaging device.
つ1り、撮像素子としてCCD等の固体撮像体を使用す
る場合にあっては、後述するように輝度成分中に色成分
が多重状態で存在するカラー撮像信号が得られるため、
輝度成分と色或分とを分離するに際しては上述したと同
じ現象が生ずることがある。On the other hand, when using a solid-state image sensor such as a CCD as an image sensor, a color image signal in which a color component exists in a multiplexed state in a luminance component is obtained, as will be described later.
When separating the luminance component and the color component, the same phenomenon as described above may occur.
このことは図面を用いて説明するが固体撮像体としては
、前述もしたようにCCD,そのうちでも特に、フレー
ムシフト方式を採るCCDを例にとって説明することに
しよう。This will be explained with reference to the drawings, but as a solid-state image sensor, as mentioned above, let us take as an example a CCD, particularly a CCD that uses a frame shift method.
第1図はこのフレームシフト方式を採るCODの概略的
な図であって、1人は所望とする被写体が投影される撮
像部で、水平方向及び垂直方向に夫々所望とした数の絵
素2が配列形成されて構成される。FIG. 1 is a schematic diagram of a COD that adopts this frame shift method, in which one person is an imaging unit onto which a desired subject is projected, and a desired number of picture elements are placed in the horizontal and vertical directions. is formed by forming an array.
1Bは撮像部1Aで得た被写体の入力光情報に応じたキ
ャリャをフレーム(又はフィールド)毎に蓄積するため
の蓄積部で、撮像部1Aと同様に構成される。Reference numeral 1B denotes an accumulation section for accumulating carriers for each frame (or field) according to the input light information of the subject obtained by the imaging section 1A, and is configured similarly to the imaging section 1A.
1Cは読出しレジスタで、蓄積部1BにおけるIH(H
は1水平走査期間)分のキャリャが直列的に読出される
。1C is a read register, and IH (H
The carriers for one horizontal scanning period are serially read out.
なお、3はチャンネルストッパーである。Note that 3 is a channel stopper.
又、4は出力端子を示す。Further, 4 indicates an output terminal.
第2図はこのCCDIの前面に配される色フィルタ5の
一例を示す。FIG. 2 shows an example of the color filter 5 arranged in front of this CCDI.
この色フィルタ5は絵素2の領域に対応するように透過
領域が複数に分割されると共に、透過領域が市松パター
ンとなるように水平走査方向aに向って1つ釦きの透過
領域が遮光される。This color filter 5 has a transmission area divided into a plurality of parts corresponding to the area of the picture element 2, and a transmission area with one button that blocks light in the horizontal scanning direction a so that the transmission area forms a checkered pattern. be done.
そして、隣り合う水平走査線間では配列ビツチτHだけ
遮光領域がずらして形成される。The light-shielding regions are formed to be shifted by an array bit τH between adjacent horizontal scanning lines.
市松状に配列された透過領域の透過光は例えば、図のよ
うにR,G,Bの各原色光が選ばれると共に、隣り合う
水平走査区間では逆位相になってこれら原色光が得られ
るように選定されるものである。For example, as shown in the figure, each of the primary color lights of R, G, and B is selected as the light transmitted through the transmission areas arranged in a checkered pattern, and these primary color lights are obtained with opposite phases in adjacent horizontal scanning sections. It will be selected by
このように市松パターンになされた色フィルタ5を使用
して、被写体を投影し、これを撮像すると、出力端子4
には第3図で示すようなカラー撮像信号Soが得られる
。When a subject is projected and imaged using the color filter 5 formed in a checkered pattern as described above, the output terminal 4
A color image signal So as shown in FIG. 3 is obtained.
すなわち、撮像すべき被写体像に応じた入力光情報は絵
素毎にサンプリングされた状態で電気信号に変換される
から、第3図Aで示すようにカラー撮像信号Soとして
は、輝度信号となる変調成分(直流成分)SDOのほか
に側波帯成分(交流成分)SMが得られる。In other words, since the input light information corresponding to the image of the subject to be imaged is sampled for each pixel and converted into an electrical signal, the color imaging signal So becomes a luminance signal as shown in FIG. 3A. In addition to the modulation component (DC component) SDO, a sideband component (AC component) SM is obtained.
この場合、変調成分SDOとサンプリング周波数fcl
(−1/3rHl)との選び方によっては、図のように
側波帯成分sMが変調成分SDO中に混在しないように
することができるが、このようにすると、変調成分SD
Oの帯域巾を狭くせねばならなかったり、これとは逆に
変調成分SDOの帯域巾を通常と同様に、例えば3.5
MHz程度に選ぶ場合には、それに伴ってサンプリング
周波数fc/を高く採る関係上、水平走査方向における
絵素数Nを増やす必要があり、いずれも実用的でない。In this case, the modulation component SDO and the sampling frequency fcl
(-1/3rHl), it is possible to prevent the sideband component sM from being mixed in the modulation component SDO as shown in the figure.
The bandwidth of the modulation component SDO may have to be narrowed, or conversely, the bandwidth of the modulation component SDO may have to be narrowed, for example, 3.5.
If it is selected to be about MHz, the sampling frequency fc/ will be increased accordingly, and the number of picture elements N in the horizontal scanning direction will need to be increased, which is not practical.
従って、一般には両成分SDOtSMが重なった信号S
oとして得られる。Therefore, in general, the signal S where both components SDOtSM overlap
Obtained as o.
ここで、側波帯成分sMを構成するR−Bの各色成分の
位相は、互に1200の位相差を有して得られるが隣ク
合う水平走査区間では逆相となるように色フィルタ5が
構或されているものであるから、各色成分の位相関係は
第3図A及びBで示すようになる。Here, the phases of the R and B color components constituting the sideband component sM are obtained with a phase difference of 1,200 degrees, but the color filter 5 is arranged so that the phases are opposite in adjacent horizontal scanning sections. 3, the phase relationships among the color components are as shown in FIGS. 3A and 3B.
依って、変調成分つ1つ輝度成分と側波帯成分すなわち
色成分とを分離するには垂直位相関係を利用すればよい
。Therefore, the vertical phase relationship can be used to separate each modulation component into the luminance component and the sideband component, that is, the color component.
図の例によれば隣り合う水平走査期間に得られる信号S
oとSolを加算すれば、輝度成分SDO (以下これ
をsyとして示す)だけが得られ、減算することによっ
て色成分sM(以下これをSoとして示す)のみ抽出さ
れることになる。According to the example in the figure, the signal S obtained in adjacent horizontal scanning periods
By adding o and Sol, only the luminance component SDO (hereinafter referred to as sy) is obtained, and by subtracting only the color component sM (hereinafter referred to as So).
しかし、この動作はあく1でも垂直相関性が強い場合に
だけ成立し、その他の場合は必ず不完全分離となって、
輝度成分SY中に色成分Soが残留する。However, this behavior only holds true when the vertical correlation is strong, even if it is only 1, and in other cases it is always incomplete separation.
The color component So remains in the luminance component SY.
残留成分による画像への影響を第4図以下を参照して説
明する。The influence of residual components on images will be explained with reference to FIG. 4 and subsequent figures.
説明の便宜上、被写体7として第4図で示す如く、赤色
のみの被写体7Rと、青色のみの被写体7Bとを考える
ことにしよう。For convenience of explanation, as shown in FIG. 4, as the subject 7, we will consider a subject 7R with only red color and a subject 7B with only blue color.
今、1点鎖線で示すように被写体7Rと7Bとの境界線
8を含むように水平走査線を仮想した場合には、(N−
1)から(N+2)tでの各水平走査位置を走査するこ
とにより、第5図A−Dに示す信号SO1〜S04が得
られることになる。Now, if a horizontal scanning line is imagined to include the boundary line 8 between the subjects 7R and 7B as shown by the dashed line, (N-
By scanning each horizontal scanning position from 1) to (N+2)t, signals SO1 to S04 shown in FIGS. 5A to 5D are obtained.
これら信号SO1〜SO4から輝度或分Sy及び色成分
Scを分離すべく上述したような信号処理を施すと、N
−1ラインとNライン及びN+1とN+2の各ラインに
関する信号処理は夫々垂直相関があるので完全なる分離
が行なわれるも、境界線8を含むNとN+1ライン間に
おいては色成分Soの分離が不完全となシ、第6図にそ
の概略を示す如く輝度或分SYの帯域内に色成分Soが
残留し、そのため、画像を再現すると残留成分は第7図
で示すように輝点となって境界線8上に表われる。When the above-mentioned signal processing is applied to separate the luminance Sy and color components Sc from these signals SO1 to SO4, N
Since the signal processing for the −1 line and the N line and the N+1 and N+2 lines are vertically correlated, complete separation is performed, but the color component So is not separated between the N and N+1 lines including the boundary line 8. If complete, the color component So remains within the luminance SY band as shown schematically in Figure 6, and therefore, when the image is reproduced, the residual component becomes a bright spot as shown in Figure 7. It appears on the boundary line 8.
従って、第8図Aのように水平方向に延びる帯状の被写
体を撮像するとその水平方向にかける境界部分がギザギ
ザになって再生される(同図B)結果、画質が劣化する
。Therefore, when an image of a strip-shaped object extending horizontally as shown in FIG. 8A is captured, the horizontal boundary portion is reproduced in a jagged manner (FIG. 8B), resulting in deterioration of image quality.
この欠点は特に周波数f o./が低い場合に顕著にあ
らわれる。This drawback is especially true at frequencies f o. This is noticeable when / is low.
なお、第7図中、n,n+1,・・・・・・・・・は垂
直相関後における水平走査線を便宜的に示す。In FIG. 7, n, n+1, . . . indicate horizontal scanning lines after vertical correlation for convenience.
本発明回路は輝度信号或分中に色信号が残留することの
ない信号処理回路を提案するものである。The circuit of the present invention proposes a signal processing circuit in which no color signal remains in the luminance signal.
以下図面を参照して本発明を説明するも、本例では上述
したようにカラー撮像装置に適用した場合である。The present invention will be described below with reference to the drawings, but in this example, it is applied to a color imaging device as described above.
従って、2つの入力信号としてはIH遅れた信号(輝度
戊分)と、遅延されない信号が使用されるものである。Therefore, the two input signals used are an IH-delayed signal (luminance fraction) and a non-delayed signal.
第9図は本発明による信号処理回路を適用したカラー撮
像装置の一例を示す系統図であって、被写体7は光学レ
ンズ系9及び色フィルタ5を夫々介してCCD1に投影
され、とのCCD1で得たカラー撮像信号Soは多重化
されている信号を分離すべ<IHの遅延回路11を介し
た出力と共に、加算回路12及び減算回路13に夫々供
給される。FIG. 9 is a system diagram showing an example of a color imaging device to which the signal processing circuit according to the present invention is applied, in which a subject 7 is projected onto a CCD 1 via an optical lens system 9 and a color filter 5, respectively. The obtained color imaging signal So is supplied to an addition circuit 12 and a subtraction circuit 13 together with an output via a delay circuit 11 which separates the multiplexed signals.
従って加算回路12からは輝度成分Syが得られ、減算
回路13からは色成分Soが得られるものである。Therefore, the brightness component Sy is obtained from the addition circuit 12, and the color component So is obtained from the subtraction circuit 13.
分離された輝度成分SY中には被写体7の内容によって
は第6図で示したような不完全分離による残留成分が含
1れるは勿論であるが、本発明ににおいては輝度成分S
yを低減と、少なくとも色成分の存在する高城成分とに
分離し、残留成分が存在する場合には、高城部分を除去
した輝度成分を輝度或分Syとして使用するものである
。Of course, the separated luminance component SY may include residual components due to incomplete separation as shown in FIG. 6 depending on the content of the subject 7, but in the present invention, the luminance component S
y is separated into a reduced component and a Takagi component where at least a color component exists, and if a residual component exists, the luminance component from which the Takagi portion is removed is used as the luminance Sy.
それがため、捷ず輝度成分Syはローパスフイルタ14
に供給され所望とする低域成分SDLのみ抽出された後
、加算器15に供給されると共に、この低域成分SDL
が減算器16に供給されて演算処理されることにより、
輝度成分Syの高域成分SDRが得られる。Therefore, the unselected luminance component Sy is filtered by the low-pass filter 14.
After only the desired low-frequency component SDL is extracted, the low-frequency component SDL is supplied to the adder 15, and this low-frequency component SDL is
is supplied to the subtracter 16 and processed, so that
A high frequency component SDR of the luminance component Sy is obtained.
高域成分SDHはIHの遅延回路17に供給されたのち
、非遅延出力と共に信号処理回路20に供給され、残留
成分の有無に関連した出力sHが取出される。The high frequency component SDH is supplied to the IH delay circuit 17, and then supplied to the signal processing circuit 20 together with the non-delayed output, and an output sH related to the presence or absence of the residual component is extracted.
回路20の動作は後述するも、回路20の出力SHは加
算回路15にて上述の低域成分と合成され、この合成出
力が以後の回路処理における輝度成分S Y/として使
用されるものである。Although the operation of the circuit 20 will be described later, the output SH of the circuit 20 is combined with the above-mentioned low frequency component in the adder circuit 15, and this combined output is used as the luminance component S Y / in subsequent circuit processing. .
従ってこの輝度成分を色成分の復調出力と共にマトリッ
クス回路21に供給すれば、その出力端子21a〜21
cから所望とするカラー映像信号、例えばNTSC方式
の輝度信号Y及び色差信号(R−Y) , (B−Y)
を得ることができるものである。Therefore, if this luminance component is supplied to the matrix circuit 21 together with the demodulated output of the color component, the output terminals 21a to 21
Desired color video signals from c, for example, NTSC luminance signal Y and color difference signals (R-Y), (B-Y)
This is something that can be obtained.
なお、図において、22はフィルター4の介在によって
生ずる時間遅れを補償するための遅延回路である。In the figure, 22 is a delay circuit for compensating for the time delay caused by the intervention of the filter 4.
色成分Soの伝送路上に介在された遅延回路23も同様
に時間遅れの補償用である。The delay circuit 23 interposed on the transmission path of the color component So is also used to compensate for time delay.
又、24.24は復調軸の異なる復調回路で、これG+
B
よう例えば(B−G),(R− )なる色成2
分が復調される。Also, 24.24 is a demodulation circuit with a different demodulation axis, and this is G+
For example, two color components (B-G) and (R-) are demodulated.
ところで、残留成分が存在するか否かは垂直相関処理後
における輝度成分を考察すれば判る。By the way, whether a residual component exists or not can be determined by considering the luminance component after vertical correlation processing.
すなわち、残留成分にて画質が劣化する場合は相関処理
後のnラインとn+1ラインに督いて、nラインからは
低域成分のみが得られ、n + 1ラインからは高城成
分までが得られるような関係にあるときのみ、輝点が現
われ、画質が劣化する。In other words, if the image quality is degraded by the residual components, it should be applied to the n line and n+1 line after correlation processing, so that only the low frequency components can be obtained from the n line, and up to the Takagi component can be obtained from the n + 1 line. Only when this relationship exists, bright spots appear and the image quality deteriorates.
ここで、残留成分の信号処理回路2oの各端子20A,
20Bに入力する信号成分の関係を分類するとすれば、
第10図A−Dまでの4組に分類できる。Here, each terminal 20A of the residual component signal processing circuit 2o,
If we classify the relationship between the signal components input to 20B,
It can be classified into four groups as shown in FIGS. 10A to 10D.
図は隣り合う水平走査期間に得られる信号の相関後にお
ける信号、従って加算回路12の合成出力SYを示し、
信号関係はnとn + 1ラインから夫々得られる出力
Syが共に低域のみの場合(同図A)を始めとして、共
に高城を含む場合(同図B)、いずれか一方のみ高域を
含む場合(同図C,D)が考えられる。The figure shows a signal after correlation of signals obtained in adjacent horizontal scanning periods, and therefore a composite output SY of the adder circuit 12,
The signal relationship starts when the outputs Sy obtained from the n and n + 1 lines are both low frequency only (A in the same figure), and when both include high frequencies (B in the same figure), only one of them contains the high frequency. Cases (C and D in the same figure) can be considered.
これらの類型のうち、画質劣化は同図Cに示すケースの
ときのみであるから、少なくとも、いずれか一方の信号
威分が低域のみの場合、高城成分を除去し、従って、合
成器15の合成出力S Y/を低域成分SDLだけにす
れば、残留成分による輝点は発生せず、画質の劣化(解
像度の劣化)を防止できるものである5
そのため、信号処理回路20は一対の入力端子20A,
20Bに供給される高城成分が共に存在するときのみ出
力sHが得られ、しかも出力sHのレベルはレベルの小
さな入力信号のレベルに依存するような論理動作が行な
われる回路として構成される。Among these types, image quality deterioration occurs only in the case shown in FIG. If the composite output SY/ is made up of only the low-frequency component SDL, bright spots due to residual components will not occur, and deterioration of image quality (deterioration of resolution) can be prevented5. Therefore, the signal processing circuit 20 Terminal 20A,
The output sH is obtained only when the Takagi component supplied to 20B is present, and the circuit is configured as a circuit that performs a logical operation such that the level of the output sH depends on the level of the input signal, which has a small level.
第11図はこの処理回路20の基本的な回路構成を示し
、これは2つの出力SDHとSDHO同相同士を論理し
て出力するようになされる。FIG. 11 shows the basic circuit configuration of this processing circuit 20, which is configured to logically output two outputs SDH and SDHO which are in phase with each other.
それがため、2個の論理回路25A,25Bが設けられ
ると共に、夫々には信号の極性判別回路26A,26B
が設けられる。Therefore, two logic circuits 25A and 25B are provided, and signal polarity determination circuits 26A and 26B are provided, respectively.
is provided.
本例ではダイオード27a〜27dで判別回路26A,
26Bが構成され、論理回路25A,25Bは逆極性に
接続された一対のダイオード28a〜28dで構成され
る。In this example, the discrimination circuit 26A,
26B is constructed, and logic circuits 25A and 25B are constructed of a pair of diodes 28a to 28d connected with opposite polarities.
そして、一方の論理回路25Aで正方向の論理が行なわ
れ、他方の論理回路25Bで負方向の論理が行なわれ、
別々に論理して得たこれら論理出力SA,SBはアンド
構成の回路30にて合成されてのち処理回路20の出力
sHとして後段の合成回路15に供給される。Then, one logic circuit 25A performs positive logic, and the other logic circuit 25B performs negative logic,
These logical outputs SA and SB obtained by performing logic separately are combined in an AND-configured circuit 30 and then supplied to the subsequent combining circuit 15 as the output shH of the processing circuit 20.
第12図は処理回路20の他の例を示し、これは第11
図に示した回路を更に簡略化した場合で、ブリッジ構成
の4個のダイオードD1〜D4を有し、゜接続点aと電
源端子33との間にはツエナーダイオード34aと抵抗
器34bよりなる論理動作を行なう直列回路34が接続
される。FIG. 12 shows another example of the processing circuit 20, which is the 11th
This is a further simplified version of the circuit shown in the figure, which has four diodes D1 to D4 in a bridge configuration, and a logic circuit consisting of a Zener diode 34a and a resistor 34b between the connection point a and the power supply terminal 33. A series circuit 34 for operation is connected.
接続点Cと接地間との間にも同様構成の直列回路35が
接続される。A series circuit 35 having a similar configuration is also connected between the connection point C and the ground.
そして、接続点PUtPLより出力端子31a,3lb
が導出される。Then, from the connection point PUtPL, output terminals 31a and 3lb
is derived.
なお、36at36bは放電用に設けられた抵抗器であ
る。Note that 36at36b is a resistor provided for discharging.
接続点b,dには信号SDRy SDR’が夫々供給さ
れるも、これらには電源電圧VOOO1の電圧が重畳さ
れる。Signals SDRy SDR' are supplied to connection points b and d, respectively, and the voltage of power supply voltage VOOO1 is superimposed on these signals.
2
このように構成された信号処理回路20の動作を説明す
るも、本例では第12図に示す実施例について付記する
。2. The operation of the signal processing circuit 20 configured as described above will be explained, and in this example, the embodiment shown in FIG. 12 will be additionally described.
但し、回路条件を次のように定める。However, the circuit conditions are determined as follows.
ツエナーダオード34a,35aは同一特性で、そのツ
エナー電圧をVz ,電流をIZ1抵抗器34b,35
bの値をRO、抵抗器36a,36bの値をRD、ダイ
オードD1〜D4の順方向降下電圧をVfとする。The Zener diode 34a, 35a has the same characteristics, its Zener voltage is Vz, and the current is IZ1 resistor 34b, 35.
It is assumed that the value of b is RO, the value of the resistors 36a and 36b is RD, and the forward voltage drop of the diodes D1 to D4 is Vf.
従って、端子33と接続点bとの間の電圧vb1*で与
えられる。Therefore, the voltage between the terminal 33 and the connection point b is given by vb1*.
接続点bと接地間の電圧vb2も同様Cと(1)式で与
えられるから、次の関係式が成立する。Since the voltage vb2 between the connection point b and the ground is also given by C and equation (1), the following relational expression holds true.
一方、信号SDH,SDI4/ともに零の場合には、接
続点bと接地間には+VOOなる電圧が印加されている
から、これらの条件より、ダイオードブリッジは平衡し
、出力SA,SBは零である。On the other hand, when the signals SDH and SDI4/ are both zero, a voltage of +VOO is applied between the connection point b and the ground, so based on these conditions, the diode bridge is balanced and the outputs SA and SB are zero. be.
すなわち、信号SDRjSDR’が共に入力しないとき
には、論理出力が零になる。That is, when signals SDRjSDR' are not input together, the logic output becomes zero.
この論理動作を含めて回路20の動作を整理すれば、く
表−1〉に示すようになる。If the operation of the circuit 20 including this logical operation is organized, it will be as shown in Table 1.
続いて、代表的な論理動作のいくつかを説明しよう。Next, let's explain some typical logical operations.
1ず、正の信号S DR’のみ入力した場合には、ダイ
オードD4がオンになり、信号SDR’に応じた電流が
流れ、それに伴ってツエナーダイオード35aを通じて
電流IZも増えるが、ツエナーダイオード35aは逆バ
イアス状態を保持するため、その端子間電圧Vzは一定
である。1. When only the positive signal SDR' is input, the diode D4 is turned on and a current according to the signal SDR' flows, and the current IZ increases through the Zener diode 35a, but the Zener diode 35a In order to maintain a reverse bias state, the voltage Vz between its terminals is constant.
すなわち、電流Izが流れても端子31aに′は出力が
得られず、無入力状態と同じである。That is, even if current Iz flows, no output is obtained at terminal 31a, which is the same as a no-input state.
端子20Aのみに正の信号SDHが供給された場合も同
様であるからその説明は癌略する。The same applies to the case where the positive signal SDH is supplied only to the terminal 20A, so the explanation thereof will be omitted.
端子20Bに上述とは逆に、負の信号S DR’が供給
された場合にはダイオードD3がオンし、ダイオード3
4aを通じて電流Izが流れるも、点pUは負側に引か
れるため、ツエナーダイオード34aの逆バイアスが深
くなるだけで、出力は変化を受けない。Contrary to the above, when a negative signal SDR' is supplied to the terminal 20B, the diode D3 is turned on;
Although current Iz flows through 4a, since point pU is pulled to the negative side, the reverse bias of Zener diode 34a only becomes deeper, and the output does not change.
つ1り、出力sAは零である。このように、信号SDH
t SDH’のいずれか一方が入力しても出力の変化
はない。Therefore, the output sA is zero. In this way, the signal SDH
There is no change in the output even if either one of tSDH' is input.
逆極性の信号SDH * SDH’が供給された場合で
も、同様である。The same holds true even when the signal SDH*SDH' of opposite polarity is supplied.
例えば、端子20Aに負の信号SDRが他方には正の信
号SDn/’ 75(供給された場合を考察すると、こ
の場合では信号SDRによってダイオードD1が、他方
の信号SDR’の到来でダイオードD4が夫々オンする
も、これらはいずれも、ツエナーダイオード34a ,
35aが逆バイアスされる方向の動作であるから、上述
した理由に基づき出力sA ,sBは共に零である。For example, considering the case where a negative signal SDR is supplied to the terminal 20A and a positive signal SDn/' 75 is supplied to the other terminal, in this case, the signal SDR causes the diode D1 to be switched on, and the arrival of the other signal SDR' causes the diode D4 to be switched on. Although each of these is turned on, the Zener diode 34a,
Since the operation is in the direction in which 35a is reverse biased, the outputs sA and sB are both zero based on the above-mentioned reason.
信号SDH t SDH/が同相状態で入力した場合に
は、次に述べるような出力が得られる。When the signal SDH t SDH/ is input in the same phase state, the following output is obtained.
1ず、正の信号SDH t SDR’が共に入力したと
きには、S DR < SDR’の場合において、ダイ
オードD4がオンすると共に、点dの電位よりも点bの
電位の方が低いため、ダイオードD1がオンすることに
なる。1. When both positive signals SDH and SDR' are input, diode D4 turns on in the case of SDR <SDR', and since the potential at point b is lower than the potential at point d, diode D1 will turn on.
従って、ダイオードD4のオンによっては出力sBが変
化を受けないことは前述した通うであるが、ダイオード
D1がオンする結果、a点の電位は上昇し、このことは
ダイオード34aに順方何のバ・イアスが印加されたこ
とになるため、ダイオード34aのツエナー効果が喪失
する。Therefore, as mentioned above, the output sB does not change when the diode D4 is turned on, but as a result of the diode D1 being turned on, the potential at point a increases, and this causes no forward voltage to the diode 34a. - Since Ias is applied, the Zener effect of the diode 34a is lost.
そのため、信号SDRのレベル変化に相応して点PUの
電位が変化し、依って信号SDRに対応した出力sAが
得られることになる。Therefore, the potential at point PU changes in accordance with the level change of signal SDR, and thus output sA corresponding to signal SDR is obtained.
SDH’<SDRでは、信号SDR’に基づく出力sA
が得られる。When SDH'<SDR, the output sA based on the signal SDR'
is obtained.
信号SDH t SDH/が共に負の場合では、ダイオ
ードD2,D4がオンし、ダイオードD2のオンに基い
て信号SDH,SDHlに対応した出力S A psB
が得られるは容易に理解できよう。When the signals SDH t SDH/ are both negative, the diodes D2 and D4 are turned on, and the output S A psB corresponding to the signals SDH and SDHl is generated based on the turning on of the diode D2.
It is easy to understand what can be obtained.
第13図は以上説明した動作を最も簡単に説明するため
の図であって、信号SDH,SDHlを夫夫正弦波に置
換した場合である。FIG. 13 is a diagram for explaining the operation described above in the simplest manner, and shows the case where the signals SDH and SDHl are replaced with Huo sine waves.
依って、回路20からは斜線で示す出力sHが得られる
ことを示す。Therefore, it is shown that the output sH shown by diagonal lines is obtained from the circuit 20.
以上のように、残留成分に対する信号処理回路20は同
相の信号S DH t S DH’が共に入力したとき
めみ、,すなわち、第10図Bに示す入力関係のときだ
け、出力が得られるような論理動作が行なわれる。As described above, the signal processing circuit 20 for the residual component is configured to produce an output only when the in-phase signals S DH t S DH' are input together, that is, only when the input relationship shown in FIG. 10B is satisfied. logical operations are performed.
そのため、残留成分が輝度信号Syの高城側に存する場
合には、これを有効に除去した出力が得られるものであ
る。Therefore, if the residual component exists on the Takagi side of the luminance signal Sy, an output can be obtained in which the residual component is effectively removed.
なお、今昔で説明した例は第4図のような模型的な被写
体7についての考察であるが、.このような単純化され
たパターンでなく第14図や第15図に夫々示される被
写体を撮像した場合に耘いても、本発明においては残留
成分を有効に除去することができ、画像の劣化を防止す
ることができる。Note that the example explained in the past and present section is a consideration of a model-like object 7 as shown in Figure 4. Even if the subject shown in FIGS. 14 and 15 is imaged instead of using such a simplified pattern, the present invention can effectively remove residual components and prevent image deterioration. It can be prevented.
第14図の例、すなわち縦型ストライブの被写体から説
明すると、処理回路20にnラインとn + 1ライン
に夫々対応する信号が入力した場合には、前述したと同
様にsH=oになるから、輝度成分SYIは低域成分の
みになり、次にn + 1ラインとn + 2ラインの
場合には、いずれも高城成分を含む関係で、出力sHが
得られ、依って輝度成分SY/は高域成分1で含むこと
になる。To explain from the example of FIG. 14, that is, the vertical stripe subject, when signals corresponding to the n line and the n + 1 line are input to the processing circuit 20, sH=o as described above. Therefore, the luminance component SYI becomes only the low-frequency component, and in the case of the n + 1 line and the n + 2 line, both include the Takagi component, so the output sH is obtained, and therefore the luminance component SY/ is included in the high frequency component 1.
n + 3ライン以後も同様である。The same applies to lines after the n+3 line.
依って、垂直相関のある被写体(ストライプ状のパター
ン)の最初の輪郭図ではnとn + 1ライン間に存在
する端部が再生されなくなるだけで、それ以後は完全に
再現されるから本発明のような信号処理を施しても全く
問題にならない。Therefore, in the first contour map of a vertically correlated object (a striped pattern), only the edge existing between lines n and n + 1 is not reproduced, but thereafter it is completely reproduced. There is no problem at all even if such signal processing is applied.
次(こ、第15図で示すような斜めのパターンの被写体
の場合では垂直相関が弱いが、このような被写体を撮像
しても前述したと同様な理由から、nラインとn +
1ライン間の輪郭が再生されなくなるだけで、再現画像
には全く影響を与えない。Next (in the case of a subject with a diagonal pattern as shown in Fig. 15, the vertical correlation is weak, but even if such a subject is imaged, for the same reason as mentioned above, the n line and n +
Only the outline between one line is not reproduced, and the reproduced image is not affected at all.
従って、如何なるパターンを有した被写体7を撮像して
も、水平方向の輪郭部分に生ずるギザギザを除去できる
ものである。Therefore, no matter what pattern the object 7 has, it is possible to remove jaggedness that occurs in the horizontal contour.
以上説明したように、本発明では特殊な論理動作が行な
われる論理回路をもって即ち、同相入力のときのみ、絶
対値の小なる入力が出力されるように、信号処理回路を
構或したものであるから、本発明回路は、冒頭で述べた
カラー撮像装置の信号処理回路に適用して極めて好適で
ある。As explained above, the present invention has a logic circuit that performs a special logic operation, that is, the signal processing circuit is configured so that an input with a small absolute value is output only when the input is in the same mode. Therefore, the circuit of the present invention is extremely suitable for application to the signal processing circuit of the color imaging device mentioned at the beginning.
すなわち、本発明回路を適用すれば、水平方向に延びる
境界部分(模様等)を含む被写体を撮像する場合でも、
残留成分を確実に除去することができるため、画質の劣
化がなく、常時良質の画像を再現できる大きな特徴を有
するものである。In other words, if the circuit of the present invention is applied, even when capturing an image of an object including a boundary part (pattern, etc.) extending in the horizontal direction,
Since residual components can be reliably removed, there is no deterioration in image quality, and the device has a great feature of being able to always reproduce high-quality images.
第2図に示す色フィルタ5の構或は一例に過ぎず、透過
光などの選定は任意である。This is only one example of the structure of the color filter 5 shown in FIG. 2, and the selection of transmitted light etc. is arbitrary.
CCD1は1個だけでなく、それ以上の個数を使用して
撮像装置を構或できるので、この場合にも勿論利用でき
る。Since the imaging apparatus can be constructed using not only one CCD 1 but more than one CCD 1, it can of course be used in this case as well.
第1図は撮像素子として使用される固体撮像体の一例を
示す図、第2図は色フィルタの一部拡大平面図、第3図
は色成分の位相関係を含めたカラー撮像信号の一例を示
す周波数スペクトル図、第4図は模型的な被写体の図、
第5図は第4図の被写体を撮像して得たカラー撮像信号
の周波数スペクトル図、第6図は信号処理後の一部の周
波数スベクトル図、第7図は第4図の再現画像を示す図
、第8図は一般的な信号処理の説明に供する図、第9図
は本発明回路をカラー撮像装置に適用した場合の一例を
示す要部の系統図、第10図は垂直相関処理後の周波数
スペクトル図、第11図及び第12図は信号処理回路の
一例を示す接続図、第13図はその動作説明に供する図
、第14図及び第15図は被写体のパターンの他の例を
示す説明図である。
1は固体撮像体、5は色フィルタ、20は信号処理回路
、17は遅延回路、21はマトリックス回路、24A,
24Bは色復調回路、34.35は直列回路、Dはブリ
ッジ、30は合成回路である。Fig. 1 is a diagram showing an example of a solid-state image sensor used as an image sensor, Fig. 2 is a partially enlarged plan view of a color filter, and Fig. 3 is an example of a color image signal including the phase relationship of color components. The frequency spectrum diagram shown in Figure 4 is a diagram of a model object.
Figure 5 is a frequency spectrum diagram of the color image signal obtained by imaging the subject in Figure 4, Figure 6 is a frequency spectrum diagram of part of the signal after signal processing, and Figure 7 is the reproduced image of Figure 4. 8 is a diagram for explaining general signal processing, FIG. 9 is a system diagram of main parts showing an example of applying the circuit of the present invention to a color imaging device, and FIG. 10 is a diagram showing vertical correlation processing. The later frequency spectrum diagram, Figures 11 and 12 are connection diagrams showing an example of a signal processing circuit, Figure 13 is a diagram for explaining its operation, and Figures 14 and 15 are other examples of subject patterns. FIG. 1 is a solid-state image sensor, 5 is a color filter, 20 is a signal processing circuit, 17 is a delay circuit, 21 is a matrix circuit, 24A,
24B is a color demodulation circuit, 34.35 is a series circuit, D is a bridge, and 30 is a synthesis circuit.
Claims (1)
号と、サンプリング周波数を含む高城信号とに分離し、
この高城信号とこの高城信号を少くとも1水平走査期間
遅延した信号とをレベル比較し、両者が共に存在すると
きのみ上記高域信号を上記低域信号に加算して輝度信号
を形成するようにした信号処理回路。1. Separate the luminance signal obtained from the color solid-state image sensor into a low frequency signal and a high frequency signal including the sampling frequency,
The levels of this Takagi signal and a signal obtained by delaying this Takagi signal by at least one horizontal scanning period are compared, and only when both exist, the above-mentioned high-frequency signal is added to the above-mentioned low-frequency signal to form a luminance signal. signal processing circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51036526A JPS5838028B2 (en) | 1976-04-01 | 1976-04-01 | signal processing circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51036526A JPS5838028B2 (en) | 1976-04-01 | 1976-04-01 | signal processing circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS52119821A JPS52119821A (en) | 1977-10-07 |
JPS5838028B2 true JPS5838028B2 (en) | 1983-08-19 |
Family
ID=12472231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51036526A Expired JPS5838028B2 (en) | 1976-04-01 | 1976-04-01 | signal processing circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5838028B2 (en) |
-
1976
- 1976-04-01 JP JP51036526A patent/JPS5838028B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS52119821A (en) | 1977-10-07 |
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