JPS6018082A - ビデオカメラ用映像信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単板カラー２次元固体撮像素子の出力信号を
各色に分離してとり出すビデオカメラ用映像信号処理回
路に関する。

第１図は単板カラー２次元固体撮像素子（以下単に２次
元センサと称１゛る）上の色フィルタの配列を示す図で
ある。Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４はそれぞれ互いに異なる
色フィルタである。色分解するためには３色（例えば原
色フィルタを用いた縁布とする。本図の如く配列された
２次元センサでは。

１つの水平走査ライン上にはＣ１，Ｃ２あるいはＣ３，
Ｃ４の２色しか含まれていない。

第２図は従来のビデオカメラ用映像信号処理回路を示す
回路図である。この従来回路では、ＩＨディレーライン
２を用い、１つ前のラインを読み出すことによって、第
１図に破線で囲んで例示する如くの４つのフィルタを基
本単位とし、フィルタＣＩ＋　０２＋　”３＋　０４　
に対応する色信号Ｓ。１゜”Ｃ２ｔ　ＳＣ３＋　ＳＣ４
をとり出している。ＩＨディレーライン２は、２次元セ
ンサ１の出力に映像信号の１水平走査時間（２次元セン
サ１の水平走査時間、水平走査周波数の逆数）だけ遅延
を与える。

第３図は第２図の回路の信号等のタイミング図である。

この図を見ると明らかなように、第２図の回路では急激
な輝度信号の変化がおこった場合。

サンプリングスイッチＳＷ１及びＳＷ２によるサンプリ
ングのタイミングの違いによって容色信号相互間に大き
なレベル差が生じる時間がある。この第３図の例は水平
走査時間の一場合を示しているが、このことは垂直方向
にも同じ様に生ずることは容易に考えられるであろう。

このようなことが生じる原因は、第１図に破線で囲って
示した基本単位のフィルタＣ１＋　Ｃ２ｒＣ３，Ｃ４に
対応する画素の如く水走、垂直方向にそれぞれ異なる位
置の画素の信号を同時間に読み出すことによって、その
基本単位のフィルタのうぢの１つに対応する画素信号と
擬制してそれら４つの画素の出力信号を扱うからである
。この第２図の回路で得た４つの色信号ＳＣＩ　Ｊ　Ｓ
Ｃ２１ＳＣ３及びＳｃ４を用いると、実際の映像画面上
で輝度が急激に変化した部分にありもしない着色（いわ
ゆる偽色）や、ドツト状の輝度変化が表われ、たいへん
見ぐるしいものである。

本発明の目的は、偽色やドツト状の輝度変化等の映像の
歪が起ることの少ない映像信号を生じるビデオカメラ用
映像信号処理回路の提供にある。

本発明は、カラー２次元固体撮像素子の出力を処理して
互いに分離した４つの色信号を生じるビデオカメラ用映
像信号処理回路において、所定時間だけ前記出力を遅延
させた第１の信号、前記所定時間の２倍だけ前記出力を
遅延させた第２の信号、前記カラー２次元固体撮像累子
の水平走査時間だけ前記出力を遅延させた第３の信号、
前記水平走査時間に前記所定時間を加えた時間だけ前記
出力を遅延させた第４の信号、前記水平走査時間に前記
所定時間の２倍の時間を加えた時間だけ前記出力を遅延
させた第５の信号、前記水平走査時間の２倍だけ前記出
力を遅延させた第６の信号。

前記水平走査時間の２倍に前記所定時間を加えた時間だ
け前記出力を遅延させた第７の信号及び前記水平走査時
間の２倍に前記所定時間の２倍の時間を加えた時間だけ
前記出力を遅延さぜた第８の信号を生ずる信号遅延手段
と、前記出力、前記第２の信号、前記第６の信号及び前
記第８の信号を平均する第１の平均回路と、前記第１の
信号及び前記第７の信号を平均する第２の平均回路と、
前記第３の信号揃妻魂斗母４号及び前記第５の信号を平
均する第３の平均回路と、前記第１．第２及び第３の平
均回路の出力並びに前記第４の信号をサンプリングして
前記４つの色信号を生じる回路とから構成される。

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第４図（ａ）は、本発明の一実施例において基本単位と
するフィルタの配列の一例を示す図である。

この実施例でも第２図の回路と同様に、出力の映像信号
は４つの色信号からなる。この実施例では基本単位は９
つのフィルタからなる。９つのフィルタに対応する９つ
の画素の出力信号から４つの色信号を得て、この４つの
色信号をその基本単位の中央位置の画素の色信号と擬制
（推定）する。

本図（ａ）では、中央位置にフィルタＣ１があり、この
Ｃ□の中心点に関し点対称の位置に同色のフィルタが配
列しである。そこで１本図（ｂ）、　（Ｃ）及び（ｄ）
に矢印を伺して概念的に示す如く、点対称の位置にある
同色のフィルタに対応している画素の出力を平均するこ
とにより、フィルタＣ１の位置における色信号が近似的
に得られる。この色信号を得るための平均処理の基にな
る信号として、この色信号が生ずると擬制する画素位置
（ＣＩの位置）に点対称な位置の画素の出力信号を用い
ている。

そこで、この色信号は、前記第２図の従来回路の色信号
より真実に近い色情報を現わしている。正方形をなす９
つフィルタからなる基本単位においては、中心に点対称
な位置のフィルタは同一色であるという上述の関係は中
心位置にどのフィルタがあっても変らない。このことは
第１図から明らかである。従って、各画素について歪み
の少ない映像信号が得られる。

第５図は本発明の実施例を示すブロック図であり、２１
〜２８は電荷転送形ディレーライン、３１〜３３は加算
器、４１〜４３は除算器である。

これらの電荷転送形ディレーラインの転送素子数は１例
えば２次元センサのクロック周波数が２ｆｓｃ　（ｆｓ
ｃ　＝　３．５８９５４５　ＭＨｚ　）　（７）場合、
４５５ｆ　Ｈ−ｆｓｃだから（ｆＨ−水平同期周波数）
、ＩＨあたり４５５ビツトとなる。そして、ディレーラ
イン２１．　２２・・・・・・２８の転送素子数は、こ
の番号順に１．２，４５５，４５６，４５７，９１０゜
９１１．９１２である。本図では、２次元センサ１の出
力を０ｆ（−Ｏｂｉｔ　、ディレーライン２１．　２２
２３．２４，２５，２６，２７．２８の出力をこの番号
順に０Ｈ−１ｂｉｔ　、　０Ｈ−２ｂｉｔ　１１Ｈ−Ｏ
ｂｉｔ　。

１ｎ−１ｂｉｔ　、ＩＨ−２ｂｉｔ　、２Ｈ−Ｏｂｉｔ
　、２Ｈ−１ｂｉｔ　、２Ｈ−２ｂｉｔとそれぞれ名付
けである。そして、これらディレーラインの転送周波数
は２次元センサｌのクロック周波数と等しくしである。

第６図は、これら９つの出力を対応する画素上に配列し
た図である。ゆえに、これら出力のうち０Ｈ−Ｑｂｉｔ
　、　ＱＨ−２ｂｉｔ　、　２Ｈ−Ｏｂｉｔ　、　２．
Ｈ−２ｂｉｔを加算器３１で加算してから除算器４１に
より４で除した出力１０１　、　０Ｈ−１ｂｉｔ、２Ｈ
−１ｂｉｔを加算器３２で加算し除算器４２により２で
除した出力１０２及びＩＨ−Ｏｂｉｔ　、１１−■−２
ｂｉｔ　を加算器３３で加算し除算器４３により２で除
した出力１０３は、それぞれ第４図（ｄ）、　（Ｃ）、
　（ｂｌで概念的に示した信号処理を実現した出力とな
る。従って。

ＩＨ−１ｂｉｔ信号と上記３つの加算信号１０１〜１ｏ
３は、常に空間、的位置のそろったＣＩ＋　Ｃ２＋　Ｃ
３＋Ｃ４の４色全部を現すわけであるから、これら４信
号をそれぞれのタイミングでサンプルホールドすれば歪
の少ない４つの色信号ＳＣ１ｒ　ＳＣ２＋　ＳＣ３＋Ｓ
ｃ４が得られる。第５図の実施例におけるこのサンプル
等のタイミング関係を第７図に示す。

第３図と第７図とを比較すると明らかな様に、第２図回
路及び第５図実′ｊ、１例のいずれの方式でも色信号Ｓ
。１とＳｃ３との組と１電信号Ｓ０２とＳｃ４との組と
ではピークの中心は同じ様にずれている。

しかし、第５図実施例における出力レベル差は第２図の
従来方式に比べて半減していることがわかる。このこと
は水平方向だけでなく、垂直方向についても同様にいえ
る。この第７図の例は、説明の都合上、輝度変化が画素
空間周波数のナイキスト限界付近になるかなり極端な場
合が示しであるが、実際の撮像例ではこの他にも斜め線
やなだらかな輝度変化等についても水平・垂直両方向の
補正によって従来方式より大幅な画像の改善がなされる
。

以上説明したところから明らかなように、本発明によれ
ば、偽色やドツト状の輝度変化等の映像の歪が起ること
の少ない映像信号を生じるビデオカメラ用映像信号処理
回路が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は単板カラー２次元固体撮像素子上の色フィルタ
の配列を示す図、第２図は従来のビデオカメラ用映像信
号処理回路を示す回路図、第３図はこの第２図の回路の
信号等のタイミング図、第４図（ａ）は本発明の一実施
例において基本単位とするフィルタの配列の一例を示す
図、第４図（ｂ）、　（Ｃ）。 （ｄ）はこの実施例における信号処理を概念的に示する
画素上に配列して示した図、第７図は第５図の実施例に
おける信号等のタイミング図である。 ５〜８，５１〜５４・・・・−・ホールドコンデンサ。 ２１〜２８・・・・・・電荷転送形ディレーライン、３
１〜３３・・・・・・加算器、４１〜４３・・・・・・
除算器、ＳＷｌ、ＳＷ２・・・・・・サンプリングスイ
ッチ。 阜１回 半２１ ２７＋パン　［７彊］四石ツ王鷹匹１［ア色］匹窪ツ１
四弄ン■閣二　セ汚ヂ１２７Ｉ−ｒ’ｙイ〉「？」二づ
ツ１匹扉「王乞ヨＴア云［？斗「ニニニ　＋Ｈテ七Ｌ−
ライ〉田〃卒３　回　− （６（ン （しン　（ｃ）　（ｄ） Ｖ１回 茅７田 ２Ｈ−／ｂａｔナカ ／Ｈ−／Ｉｙｉｔど力 θＨ−／ｂｉｔ／ポカ ＳＷ／ Ｗ２ δ゛Ｃ／ ｃｚ ｃ３ ｃｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カラー２次元固体撮像素子の出力を処理して互いに分離
   した４つの色信号を生じるビデオカメラ用映像信号処理
   回路において、所定時間だけ前記出力を遅延させた第１
   の信号、前記所定時間の２倍だけ前記出力を遅延させた
   第２の信号、前記カラー２次元固体撮像素子の水平走査
   時間だけ前記出力を遅延させた第３の信号、前記水平走
   査時間に前記所定時間を加えた時間だけ前記出力を遅延
   させた第４の信号、前記水平走査時間に前記所定時間の
   ２倍の時間を加えた時間だけ前記出力を遅延させた第５
   の信号、前記水平走査時間の２倍だけ前記出力を遅延さ
   すた第６の信号、前記水平走査時間の２倍に前記所定時
   間を加えた時間だけ前記出力を遅延させた第７の信号及
   び前記水平走査時間の２倍に前記所定時間の・２倍の時
   間を加えた時間だけ前記出力を遅延させた第８の信号を
   生ずる信号遅延手段と、前記出力、前記第２の信号。 前記第６の信号及び前記第８の信号を平均する第１の平
   均回路と、前記第１の信号及び前記第７の信号を平均す
   る第２の平均回路と、前記第３の信号　揃噸薙←−Ｈ訃
   号及び前記第５の信号を平均する第３の平均回路と、前
   記Ｑｐ、　１　、　第２及び第３の平均回路の出力並び
   に前記第４の信号をサンプリングして前記４つの色信号
   を生じる回路とからなるビデオカメラ用映像信号処理回
   路。