KR0153509B1

KR0153509B1 - 촬상장치

Info

Publication number: KR0153509B1
Application number: KR1019940036302A
Authority: KR
Inventors: 테루오 히에타
Original assignee: 미타라이 하지메; 캐논 가부시기가이샤
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1998-11-16
Also published as: EP0660617A2; EP0660617A3; CN1086534C; US5712680A; US6204878B1; JPH07184097A; CN1111866A; KR950022799A; DE69426810T2; JP3242515B2; DE69426810D1; EP0660617B1

Abstract

촬상장치에서 만족스러운 방식으로 정지화상과 동화상의 양쪽을 얻기 위하여, 동화상을 생성하기 위한 회로에 부가하여, 정지화상을 생성하기 위한 프레임순환필터(18),(19),(20)와 인터페이스회로(21)를 설치하고, CCD로부터 출력되는 신호로부터 생성된 광대역의 색신호(R),(G),(B)에 대해서 상기 프레임순환필터(18),(19),(20)에서 필터링처리를 행하고, 이 필터링처리의 결과로서 프레임순환필터(18),(19),(20)내에 유지되는 화상을, 상기 인터페이스회로(21)에 의한 제어하에서 정지화상으로서 출력함으로써, 각각에 요구되는 특성에 따라 정지화상과 동화상을 생성할 수 있도록 해서, 색번짐이나 색수차가 생기지 않도록 함과 동시에, 색재현성 및 S/N비가 열화하지 않도록 한다.

Description

촬상장치

제1도는 종래의 비디오카메라의 구성을 도시한 블록도.

제2도 및 제3도는 본 발명의 일실시예인 촬상장치의 구성의 일부를 도시한 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : CCD 5 : 동시화메모리

6 : 색분리/보간회로 7 : 2차원필터

18,19,20 : 프레임순환필터 21 : 인터페이스회로

22 : 선택스위치

본 발명은 촬상장치에 관한 것으로서, 특히, 동(動)화상과 정지화상의 양쪽을 얻기에 적합한 촬상장치에 관한 것이다.

이미지센서소자, 즉 촬상소자로부터 출력되는 신호를 처리해서 비디오신호를 얻도록 한 각종 비디오카메라가 제안되어 있다. 이들중, 단일의 이미지센서소자를 이용해서 컬러화상신호를 얻도록 한 단일소자방식의 컬러비디오카메라는, 그의 소형, 저가격 등의 이점 때문에, 주로 가정용으로 널리 이용되고 있다.

상기 단일소자방식의 컬러비디오카메라는, 피사체상을 색분리한 후 광전변화하기 위하여, 이미지센서소자상에 미세한 컬러필터를 배치하고, 동기검파 등의 적절한 신호처리에 의해, 광전변환된 신호로부터 색신호를 분리함으로써, 상기 비디오신호를 얻고 있다.

한편, 상기와 마찬가지의 이미지센서소자를 이용해서 컬러정지화상을 얻기 위하여 일반적으로 스틸비디오카메라라고 불리는 각종 장치도 제안되어 있으며, 이 스틸비디오카메라에도 몇 개의 방식이 채용되고 있다.

예를들면, 상기 단일소자방식의 컬러카메라와 마찬가지 방식으로 생성된 화상중에서, 1프레임의 화상을 메모리에 순차적으로 기억하고, 재생시에, 이와 같이 기억되어 있는 화상을 연속해서 판독하여 정지화상으로서 출력하는 방식이 이미 알려져 있다.

또, 촬상한 화상을 디지털화한 후 메모리에 기억하고, 이와 같이 기억한 화상을 예를 들면 외부에 접속되어 있는 개인용 컴퓨터 등의 CPU에 의해 판독하고, 이 CPU에 의해 소정의 처리를 실시함으로써 디지털정지화상으로 변환하도록 한 다른 방식도 알려져 있다.

제1도는 상기와 같은 종래의 비디오카메라의 구성예를 도시한 도면이다.

이러한 비디오카메라에 있어서는, 촬상광학계(도시되지 않음)를 경유해서 이미지센서소자(CCD)(51)에 도달한 피사체상(도시되지 않음)은, CCD(51)의 촬상면에서 광전변환된다.

이 광전변환에 의해 얻은 각 화소의 신호전하는, 타이밍신호발생회로(55)에 의해 발생되는 CCD구동펄스(PDR)에 응답해서, 인터레이스화하기 위하여 수직방향으로 인접한 2화소에 순차적으로 가산된 후, 샘플홀드회로(S/H)(52)에 공급된다.

샘플홀드회로(52)에서는, CCD(51)로부터 공급되는 각 화소의 신호전하가, 타이밍신호발생회로(55)에 의해 발생되는 샘플링펄스(PSH)에 응답해서 연속화되고, 이 연속화된 화상신호는 신호처리회로(53)에 공급되어, 소정의 처리를 거쳐 비디오신호가 생성된다.

이와 같이 생성된 비디오신호는, 1프레임마다 메모리(54)에 인출되어 기억되고, 이와 같이 메모리(54)에 기억된 1프레임마다의 비디오신호가 재생시에 정지화상으로서 출력된다.

또, 다른 방식에서는, 상기 방식과 마찬가지로 해서 생성된 비디오신호가, 신호처리회로(53)내에 설치된 A/D변환기에 의해 디지털화된 후, 메모리(54)에 기억된다.

이와 같이 상기 메모리(54)에 기억된 비디오신호는, 예를 들면 외부에 접속되어 있는 개인용 컴퓨터(도시되지 않음)에 의해 판독되어, 개인용 컴퓨터의 CPU에 의해 소정의 처리를 행함으로써, 상기 비디오신호가 디지털의 정지화상으로 변환된다.

그러나, 상기 종래예에 있어서는, 소정의 처리를 통해 얻은 비디오신호를 동화상으로서 취급하고 있는 동시에, 상기 비디오신호를 1프레임마다 메모리에 기억하고 정지화상으로서 간주하고 있다. 이 때문에, 동화상과 정지화상의 직각에서 필요로 하는 특성의 차이가 충분히 만족되지 않는다고 하는 문제점이 있었다.

예를 들면, 동화상을 생성할 때에는, 텔레비젼수상기용의 음극선관의 특성을 보정하기 위하여 감마보정을 행하나, 컴퓨터표시용이나 인쇄용의 정지화상을 생성할 때에는 이러한 감마보정은 행하지 않는다. 또, 색신호의 대역은, 동화상에서는 약 0.5MHz 이나, 정지화상에서는 이것보다 넓은 대역인 쪽이 바람직하다.

그러나, 상기 종래예에서는 이러한 조건을 만족시킬 수 없으므로, 얻어진 화상에 색번짐이 생기거나, 계조성의 열화를 일으키는 경향이 있었다. 또, 보정한 화상신호를 재차 보정할 필요가 있기 때문에, 장치가 매우 복잡하고 값비싼 것으로 되어 버린다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 화상신호를 보정함으로써 의사윤곽이 발생하거나 색재현성 또는 S/N비가 열화해버리는 문제점등이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기 문제점을 고려해서, 정지화상과 동화상의 양쪽을 양호하게 생성할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 이미지센서소자로부터 출력되는 신호에 의거해서 화상을 생성하는 촬상장치에 있어서, 상기 이미지센서소자로부터 출력되는 신호에 의거해서, 동화상의 요구특성에 따라서 동화상을 생성하는 동화상생성수단과, 정지화상의 요구특성에 따라서 정지화상을 생성하는 정지화상생성수단을 구비함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 1필드주기로 전체화소의 신호를 순차적으로 출력하는 이미지센서소자를 지니고, 상기 이미지센서소자로부터 출력되는 신호에 의거해서 동화상을 생성하도록 한 촬상장치에 있어서, 상기 이미지센서소자로부터 출력되는 신호를 이용해서, 복수라인의 신호를 동기화하고 인터레이스화하는 동시화/인터레이스화수단과, 상기 동시화/인터레이스화수단으로부터 출력되는 신호로부터 생성된 광대역의 색신호에 대해서 필터링처리를 행하는 프레임순환필터와, 상기 프레임순환필터내에 유지되어 있는 화상신호를, 외부기기에 의해 부여된 지시에 응답해서, 판독하도록 제어하는 제어수단으로 이루어진 정지화상발생수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 기술수단으로 이루어진 본 발명의 실시예는, 정지화상 및 동화상의 양쪽을 생성하는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들면, 정지화상은 색신호의 대역이 광대역이라는 특성에 의거해서 생성됨으로써, 정지화상 및 동화상에 색번짐, 색수차 또는 색재현성의 열화 등의 결점을 방지할 수 있다.

본 발명의 기타 목적과 특성 등은 첨부도면을 참조하면서 설명한 이하의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 완전히 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면에 의거해서 상세히 설명한다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 촬상장치의 구성을 도시한 블록도이다.

이미지센서면위에 미세한 색필터가 배치된 CCD(1)는 컬러이미지센서소자로서 이용된다. 이 CCD(1)는 촬상에 의해 얻어진 각 화소의 신호전하를 소자내에서 가산하지 않고 순차적으로 출력하는 타입이다.

또, 이미지센서소자로서는, CCD로 한정되지 않고, XY어드레스타입의 소자나 촬상관으로 이루어진 것이어도 된다.

타이밍신호발생회로(2)는 상기 CCD(1)와, 후술하는 샘플홀드회로(S/H)(3), A/D변환기(A/D)(4) 및 동시화메모리(5)의 각각에 필요한 타이밍신호를 발생한다. 상기 CCD(1)로부터 출력되는 각 화소의 신호(s1)를, 타이밍신호발생회로(2)로부터 공급되는 샘플링펄스(PSH)에 응답해서, 연속적인 형태로 변환하는데 상기 샘플홀드회로(3)가 사용된다.

상기 A/D변환기(4)는 입력되는 애널로그신호(s2)를 타이밍신호발생회로(2)로부터 공급되는 클록펄스(CLK)에 응답해서 디지털화하는데 사용된다. 또, 동시화메모리(5)는, A/D변환기(4)로부터 입력되는 화상신호(s3)을 축적하면서, 이 축적한 화상신호를 한 번에 3라인씩 판독출력하는데 사용된다.

다음에, 색분리/보간회로(6)는, 동기검파 등의 적절한 처리에 의해, 동시화메모리(5)로부터 입력되는 화상신호(s4)로부터 CCD(1)의 각 색필터에 대응하는 색신호를 분리함과 동시에, 후술하는 2차원필터(7)로부터 입력되는 휘도신호(Y)를 이용해서 상기 분리한 색신호의 보간을 행함으로써, 광대역의 색신호를 생성한다.

또, 2차원필터(7)는 동시화메모리(5)로부터의 화상신호(s4)에 대해서 2차원필터링처리를 행함으로써, 2차원적으로 색신호성분을 제거해서 상기 휘도신호(Y)를 얻는다. 매트릭스회로(8)는 색분리/보간회로(6)로부터 입력되는 CCD(1)의 각 색필터에 대응하는 색신호(s5)로부터 원색신호(R),(G),(B)를 생성한다.

또한, 승산기(9),(10)는, 각각 상기 매트릭스회로(8)로부터 출력되는 신호(R),(B)와 레지스터(11),(12)에 유지되어 있는 소정의 계수(KR),(KB)를 곱하는 데 사용된다. 또, 매트릭스회로(13)는 상기 원색신호(R),(G),(B)로부터 휘도신호(Yc)와 색차신호(R-Y),(B-Y)를 생성한다.

이어서, 리미터(14)는, 2차원필터(7)로부터 출력되는 휘도신호(Y)가 소정레벨이상으로 될 경우에, 그 출력을 낮추도록 설계되어 있다. 또, 승산기(15),(16)는 각각 상기 매트릭스회로(13)로부터 출력되는 색차신호(R-Y),(B-Y)와, 상기 리미터(14)로부터 출력되는 억제신호(s6)를 곱하기 위한 것이다. 또한, 매트릭스회로(17)는 상기 매트릭스회로(13)로부터 입력되는 휘도신호(Yc)와 승산기(15),(16)로부터 입력되는 색차신호(R-Y),(B-Y)로부터 원색신호(R),(G),(B)를 재차 생성한다.

프레임순환필터(18),(19),(20)는 매트릭스회로(17)로부터 각각 입력되는 원색신호(R),(G),(B)와, 각각의 내부메모리에 기억되어 있는 직전의 원색신호(R),(G),(B)를 소정의 비율로 혼합한 후, 이 혼합한 신호를 내부메모리에 다시 기억한다. 즉, 이들의 프레임순환필터는, 시간축방향의 저역통과필터를 구성하고 있다.

다음에, 인터페이스회로(21)는 컴퓨터 등의 외부기기에 의해 부여되는 명령에 응답해서, 상기 프레임순환필터(18),(19),(20) 및 후술하는 선택스위치(22)의 동작을 제어한다. 또, 선택스위치(22)는 상기 인터페이스회로(21)로부터의 선택신호에 응답해서 프레임순환필터(18),(19),(20)로부터 입력되는 원색신호(R),(G),(B)중에서 한 개를 선택적으로 출력한다.

또, 화소사이즈변환회로(23)는 수평방향의 보간처리에 의해, CCD(1)의 화소수에 대응한 화소사이즈를, 컴퓨터 등의 외부기기의 화소수에 대응한 화소사이즈로 변환한다. 외부접속단자(24)는 본 실시예의 촬상장치와 컴퓨터 등의 외부기기를 접속하여, 촬상장치로부터 외부기기로 화상데이터를 출력하거나, 외부기기로부터 촬상장치에 제어명령을 입력한다.

탐색표(LUT)(25)는 2차원필터(7)로부터 입력되는 휘도신호(Y)에 응답해서, 미리 기억되어 있는 소정의 데이터(s7)를 출력한다. 또, 승산기(26),(27)는 각각 상기 승산기(15),(16)로부터 출력되는 색차신호(R-Y),(B-Y)와, 상기 탐색표(25)로부터 출력되는 소정의 데이터(s7)를 곱하기 위한 것이다.

또한, 약 0.5MHz의 색신호대역을 지닌 저역통과필터(LPF)(28),(29)와, 색신호와 버스트플래그신호(BF)를 색부반송파(SC)에 의해 변조하는 변조기(MOD)(30)와, 크로마신호(C신호)를 예를 들면 외부의 텔레비젼모니터에 출력하는 색출력단자(31)와, 2차원필터(7)로부터 입력되는 휘도신호(Y)에 대해서 에지강조를 행하는 애퍼쳐(aperture)보정회로(APC)(32)가 구비되어 있다.

또한, 상기 애퍼쳐보정회로(32)로부터 입력되는 휘도신호에 대해서는 감마보정을 행하는 감마보정회로(γ)(33)와, 상기 감마보정회로(33)로부터 입력되는 휘도신호에 동기신호(SYNC)를 부가하는 SYNC부가회로(34)와, 상기 색출력단자(31)로부터의 크로마신호의 출력과 동시에, 상기 SYNC부가회로(34)에 의해 동기신호(SYNC)가 부가된 휘도신호를 예를 들면 외부의 텔레비젼모니터에 출력하는 휘도출력단자(35)가 구비되어 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 촬상장치의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 촬상광학계(도시되지 않음)를 경유해서 CCD(1)에 도달한 피사체상(도시되지 않음)은, CCD(1)의 촬상면상에 배치되어 있는 미세한 색필터에 의해 색분해된 후, 촬상면에서 광전변환처리가 행해진다. 상기 광전변환에 의해 얻어진 각 화소의 신호전하는, 타이밍신호발생회로(2)에 의해 발생되는 CCD구동펄스(PDR)에 응답해서 판독되어, 샘플홀드회로(3)에 부여된다.

그러나, 통상의 이미지센서소자에서는, 이와 같은 신호전하의 판독출력은, 인터레이스에 대응한 출력을 얻기 위하여 수직방향의 인접한 2화소의 신호전하가 가산된 후 행해진다. 이에 대해서, 본 실시예의 이미지센서소자에 있어서는, 상기한 바와 같은 신호전하의 가산을 행함이 없이 전체화소의 신호전하를 순차적으로 판독출력하도록 하고 있다.

따라서, 1수직기간(1V)내에 전체화소의 신호전하를 판독하기 위해서는, CCD(1)로부터 출력되는 신호의 샘플링주파수는, 통상의 구동방법에 있어서의 샘플링주파수의 2배로 선택함으로써, 1라인분의 신호전하를 0.5H 기간동안 판독하도록 하고 있다.

이와 같은 방식에 의해, CCD(1)로부터 출력되는 신호의 수직방향의 해상도를 향상시킬 수 있다. 또, 색신호가 나중에 가산됨으로써, 색에 의한 신호의 변조도의 손실에 의해 색의 S/N비가 저하하거나, 수직방향으로 휘도레벨이 변화할 때에 수직의 의사색신호가 형성되는 것을 방지할 수도 있다.

또, 본 실시예의 CCD(1)는, 이상과 같은 방식에 의해 신호전하를 출력하도록 한 이미지센서소자 대신에, 2개의 출력단자를 통해 2수평라인분의 신호전하를 동시에 판독할 수 있도록 한 이미지센서소자로 구성되어도 된다.

이와 같은 방식에 의해, CCD(1)로부터 판독된 각 화소의 신호전하(s1)는, 타이밍신호발생회로(2)에 의해 발생되는 샘플링펄스(PSH)에 응답해서, 샘플홀드회로(3)에 의해 연속화된다. 다음에, 이와 같이 연속화된 애널로그화상신호(s2)는, 타이밍신호발생신호(2)에 의해 발생되는 클록펄스(CLK₁)에 응답해서, A/D변환기(4)에 의해 디지털의 화상신호(s3)로 변환된다.

그리고, 이 화상신호(s3)는, 동시화메모리(5)에 입력되어, 3라인분의 신호가 동시화되어 판독된다. 이때, 상기 동시화된 신호는, 타이밍신호발생회로(2)에 의해 발생되는 클록펄스(CLK₁),(CLK₂)에 응답해서, 2필드주기마다 수직방향으로 0.5라인씩 벗어나서 판독됨으로써, 동시화메모리(5)로부터는, 3라인분의 신호가 동시화되고 또 인터레이스화된 화상신호(s4)가 얻어질 수 있다.

또, 상기 설명에서는, 3라인분의 신호를 동시화한 경우에 대해서 기술하였으나, 더 많은 라인(예를 들면 5 또는 7라인)의 신호를 동시화하도록 해도 된다.

또, 동시화메모리(5)로부터 출력되는 화상신호(s4)는, 먼저 2차원필터(7)에 입력되고, 이 2차원필터(7)에서는, 입력된 3라인분의 화상신호(s4)를 이용해서 2차원필터링처리를 실시함으로써, CCD(1)의 촬상면상에 배치되어 있는 색필터에 의해 발생하는 수평 및 수직방향의 색반송파성분을 제거하여 휘도신호(Y)를 생성한다.

한편, 상기 동시화메모리(5)로부터 출력되는 3라인분의 화상신호(s4)는, 색분리/보간회로(6)에도 입력되고, 이 색분리/보간회로(6)에서는, 동기검파 등의 처리에 의해 상기 화상신호(s4)로부터 CCD(1)상의 각 색필터에 대응하는 색신호가 분리된다. 이와 동시에, 상기 2차원필터(7)로부터 입력되는 휘도신호(Y)에 의해 상기 분리된 색신호의 고역성분의 보간이 행해져서, 광대역의 색신호가 생성된다.

이것에 의해, 정지화상의 색신호의 대역을 크게 증가시키는 것이 가능함과 동시에, 각 색신호의 수직 및 수평방향의 군지연량을 동일하게 하는 것이 가능하므로, 이 광대역의 색신호를 이용해서 색번짐 및 색수차가 적은 정지화상을 얻는 것이 가능하다.

다음에, 이 색분리/보간회로(6)로부터 출력되는 각 색신호(s5)는 매트릭스회로(8)에 의해 원색신호(R),(G),(B)로 변환된다. 이들의 원색신호중에서 R신호는 승산기(9)와 레지스터(11)로 구성된 가변이득회로에 의해 이득이 조정되고, 또, B신호는 승산기(10)와 레지스터(12)로 구성된 가변이득회로에 의해 이득이 조정된다.

레지스터(11),(12)에 각각 기억되어 있는 계수(KR),(KB)는, 백색의 피사체를 촬영한 때에, 승산기(9)로부터 출력되는 R신호의 레벨과, 매트릭스회로(8)로부터 출력되는 G신호의 레벨과, 승산기(10)로부터 출력되는 B신호의 레벨이 1:1이 되도록, 예를 들면, 도시하지 않은 외부조정기에 의해 조정된다. 이것에 의해, 색재현성을 열화시킴이 없이, 예를 들면, 피사체의 조명광의 색온도에 의한 화이트밸런스의 수차를 보정하는 것이 가능하다.

상기 이득이 조정된 원색신호(R),(G),(B)는, 매트릭스신호(13)에 의해 휘도신호(Yc)와 색차신호(R-Y),(B-Y)로 변환된다. 또 이 휘도신호(Yc)는, 상기 2차원필터(7)에 의해 생성되는 휘도신호(Y)와는 구성색의 성분비가 다르다.

즉, 2차원필터(7)에 의해 생성되는 휘도신호(Y)의 구성색성분비는, CCD(1)의 이미지센서면상에 배치되어 있는 미세한 색필터의 평균투과특성에 의해 결정된다. 이 평균투과특성은, 통상 R신호성분과 B신호성분에 비해서 G신호의 비율이 크다. 그 비율은 NTSC(National Television System Committee)규격의 비율인 0.3:0.59:0.11로부터는 벗어나 있다. 또, 이 휘도신호(Y)의 색성분비는 피사체의 조사광원의 색성분비에 의해서도 변화한다.

한편, 매트릭스회로(13)에 의해 생성되는 휘도신호(Yc)의 색성분비는, 상기 매트릭스의 계수에 의해서 결정되고, 이 매트릭스의 계수는 상기 휘도신호(Yc)의 색성분비가 상기 NTSC규격의 비율과 정확히 일치하도록 설정되어 있다.

본 실시예에서는, 정지화상을 생성할 때에는, 이와 같이 NTSC규격의 비율과 일치한 색성분비를 지니는 휘도신호(Yc)를 이용하도록 하고 있으므로, 휘도신호의 색성분비의 수차로 인한 색재현성의 열화를 피할 수 있다.

다음에, 이 매트릭스회로(13)에 의해 생성된 색차신호(R-Y),(B-Y)는 각각, 승산기(15),(16)의 한쪽 입력단자에 입력된다. 또 승산기(15),(16)의 다른쪽 입력단자에는 리미터(14)로부터 출력되는 억제신호(s6)가 입력된다.

리미터(14)는, 2차원필터(7)로부터 입력되는 휘도신호(Y)가 소정의 휘도레벨 이상으로 될 경우에 그 출력을 낮추도록 설계되어 있다. 즉, 이 리미터(14)로부터는, 고휘도부분의 색신호를 억제하는 억제신호(s6)가 출력되고, 승산기(15),(16)에서 색차신호(R-Y),(B-Y)에 이 억제신호(s6)를 곱함으로써, 상기 색신호의 이득이 제어된다.

이와 같이 해서 색차신호의 이득을 제어하도록 하고 있는 이유는 다음과 같다.

즉, CCD(1) 또는 A/D변환기(4)의 포화특성 때문에, A/D변환기(4)로부터 출력되는 화상신호(s3)중에서 피사체가 고휘도인 부분에서, 색신호중 하나가 포화되어 버리는 경우가 있다. 이 경우에는, 이러한 고휘도부분에서만 색재현성이 악화되어, 소위 의사색이 발생해버린다.

따라서, 이 의사색에 대응하는 억제신호(s6)를 리미터(14)에서 생성하고, 승산기(15),(16)에서, 이 억제신호(s6)와 색차신호(R-Y),(B-Y)를 곱함으로써 의사색신호의 발생을 억제하도록 하고 있다.

상기 색차신호(R-Y),(B-Y)에 대한 이득제어에 의해, 보정에 의한 색상의 변동을 최소화하고, 또 상기 의사색신호가 최대로 억제된 상태에서는, 색성분이 남지 않게 완전히 백색으로 된다고 하는 이점도 있다. 또, 리미터(14)의 특성을 가변함으로써, 피사체의 장면이나 사용목적에 따라서 특성을 가변시키는 것도 가능하다.

다음에, 이상과 같이 해서 생성된 휘도신호(Yc) 및 색차신호(R-Y),(B-Y)는, 매트릭스회로(7)에 입력되어서 원색신호(R),(G),(B)로 재차 변환되어, 각각 프레임순환필터(18),(19),(20)에 입력된다.

이들의 프레임순환필터(18),(19),(20)에서는, 인터페이스회로(21)로부터 출력되는 홀드신호(HOLD)가 저레벨상태일 때는, 입력된 원색신호(R),(G),(B)가 각각의 내부메모리에 기억되어 있는 직전의 원색신호(R),(G),(B)와 소정의 혼합비율로 혼합된 후, 상기 내부메모리에 재차 기억된다고 하는 동작이 반복된다. 이것에 의해, 시간축방향의 저역통과필터가 형성되고, 랜덤노이즈가 억제된다.

한편, 외부접속단자(24)에 접속되어 있는 외부기기로부터의 명령에 의해서 인터페이스회로(21)로부터 출력되는 홀드신호(HOLD)가 고레벨상태일 때는, 상술한 바와 같은 동작이 종료되어, 직전의 원색신호(R),(G),(B)가 유지된다. 이때, 프레임순환필터(18),(19),(20)가 프레임동작모드이면, 프레임해상도의 신호를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 입력되는 화상신호와 내부메모리내의 화상신호를 혼합할 때에, 양 화상신호의 차를 검출해서, 그 차이가 클때에는 입력화상신호의 혼합비율을 높게 하는 적응형의 처리를 행하도록 하면, 움직이고 있는 화상에 대한 화상흐림을 경감할 수 있다. 또한, 상기 혼합비율을 용도에 따라 외부에서 조정할 수 있도록 해도 된다.

그후, 상기 외부기기로부터의 명령에 응답해서 인터페이스회로(21)에 의해 어드레스신호가 설정되면, 프레임순환필터(18),(19),(20)로부터는, 상기 어드레스신호에 대응한 기억데이터가 화상데이터로서 출력된다. 이와 같이 해서 출력된 화상데이터중, 선택스위치(22)에 의해 선택된 색의 데이터가 화소사이즈변환회로(23)에 입력된다.

상술한 바와 같이 해서 선택스위치(22)에 의해 선택된 데이터는, CCD(1)의 화소수에 대응한 화소사이즈를 지니고 있다. 그래서, 화소사이즈변환회로(23)에서는, 수평방향의 보간처리가 행해짐으로써, 해당 입력데이터의 화소사이즈가 외부접속단자(24)에 접속되어 있는 외부기기에 대응하는 화소사이즈로 변환된다.

예를 들면, CCD(1)의 수평방향의 화소가 768개이면, 각 화소사이즈는 다소 수직방향으로 길게 되어 버린다. 한편, 컴퓨터 등의 외부기기에서는 통상 정방형의 화소가 이용되고 있으므로, 화소사이즈를 정방형이 되도록 조정할 필요가 있다. 이 경우, 수평방향의 화소를 솎아내서 640개의 화소로 함으로써 화소가 정방형이되나, 단순히 솎아내는 동작만으로는 왜곡이 생겨버린다.

그러나, 768과 640의 최대공약수인 128을 이용해서, CCD(1)의 수평화소수를 6화소마다 128블록으로 분할해서, 각 블록의 6화소로부터 5화소를 형성하도록 선형보간을 행하여 화소수를 640으로 저감함으로써, 상기 문제를 경감할 수 있다. 또, 2차이상의 보간처리를 행함으로써 보다 왜곡이 적은 보간화상을 얻는 것도 가능하다.

이와 같이 화소사이즈변환회로(23)에서 수평보간을 행하여 화소사이즈가 변환된 데이터는, 컴퓨터 등의 외부기기에 외부접속단자(24)를 통해서 정지화상으로서 출력된다.

또, 이와 같이 정지화상을 생성해서 외부기기에 출력할 때, 인터페이스회로(21)는, 상술한 바와 같이, 외부기기로부터의 명령에 응답해서, 프레임순환필터(18),(19),(20)를 제어하는 홀드신호 및 어드레스신호와, 선택스위치(22)의 선택신호를 발생한다. 이들의 신호에 의해 상기 프레임순환필터(18),(19),(20) 및 상기 선택스위치(22)의 동작을 제어함으로써, 외부기기에 필요한 데이터를 출력하고 있다.

한편, 상기 승산기(15),(16)로부터 출력되는 색차신호(R-Y),(B-Y)는, 각각 승산기(26),(27)의 한쪽 입력단자에도 입력되며, 상기 승산기(26),(27)의 다른쪽 입력단자에는 탐색표(25)로부터 출력되는 소정의 데이터(s7)가 입력된다.

상기 탐색표(25)로부터 출력되는 신호(s7)는, 그 내부에 미리 기억되어 있는 데이터중, 2차원필터(7)로부터 입력되는 휘도신호(Y)의 레벨에 따라서 얻어진 것이다. 그리고, 이 신호(s7)가, 각 승산기(26),(27)에서, 색차신호(R-Y),(B-Y)와 곱해짐으로써, 그의 진폭이 제어된다.

상기 탐색표(25)는, 그 내부에 기억되어 있는 데이터는, 입력되는 휘도신호의 레벨이 작은 경우에는 큰 값이되고, 큰 경우에는 작은 값이 되도록 구성되어 있으므로, 이러한 신호(s7)와 색차신호(R-Y),(B-Y)를 곱함으로써, 해당 색차신호에 대해서 감마보정을 실시한 것으로 된다.

상기 승산기(26),(27)로부터 출력되는 색차신호(R-Y),(B-Y)는, 각각 LPF(28),(29)에 의해 동화상의 색신호의 대역인 약 0.5MHz로 대역제한된다. 또, 이와 같이 대역제한된 색차신호는 변조기(30)에서 버스트플래그신호(BF)와 함께 색부반송파(SC)에 의해 변조되어, 크로미넌스신호로 되고, 이와 같이 해서 생성된 크로미넌스신호는 색출력단자(31)를 경유해서 외부기기에 동화상의 색신호로서 출력된다.

또, 2차원필터(7)로부터 출력된 휘도신호(Y)는, 애퍼쳐보정회로(32)에도 입력되어, 여기에서 수평 및 수직방향의 고역신호가 강조되고, 또 감마보정회로(33)에서 감마보정된 후, SYNC부가회로(34)에서 동기신호(SYNC)가 부가된다. 이와 같이 해서 얻어진 휘도신호는, 상기 색출력단자(31)로부터의 크로미넌스신호의 출력과 동시에, 외부기기에 동화상의 휘도신호로서 출력된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 정지화상과 동화상을 별도의 루트로 생성하도록 하고 있으므로, 정지화상과 동화상을, 각각에 요구된 특성에 의거해서 생성하는 것이 가능하여, 정지화상과 동화상의 양쪽을 양호한 화질로 생성할 수 있다.

또, 상기 실시예에 있어서, 매트릭스회로(13)앞쪽에, 표준신호레벨을 초월하는 원색신호(R),(G),(B)를 압축하기 위한 니(knee)보정회를 삽입해도 된다. 이 경우, 이 니보정회로이후의 신호레인지를 좁히는 것이 가능하므로, 회로규모로 작게 할 수 있고, 또한, 화상데이터를 컴퓨터 등에서 인출한 후에 그 레인지의 일치를 행할 필요가 없어지므로 처리를 간략화하는 것이 가능하다.

또, 상기 실시예에서는, 승산기(26),(27)의 한쪽 입력단자에, 각각 승산기(15),(16)로부터 출력된 색차신호(R-Y),(B-Y)가 입력되는 경우에 대해서 설명하고 있으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

상기 매트릭스회로(8) 및 승산기(9),(10)로부터 출력되는 원색신호(R),(G),(B)의 각각에 대해서 감마보정을 행하여, 매트릭스회로(13)와 마찬가지의 별도의 매트릭스에 의해 색차신호(R-Y),(B-Y)를 생성하고, 이와 같이 해서 생성된 색차신호(R-Y),(B-Y)를 각각 승산기(26),(27)의 한쪽 입력단자에 입력하도록 하는 것도 가능하다.

또, 승산기(26),(27)의 다른쪽 입력단자에는 탐색표(25)로부터의 신호대신에, 리미터(14)로부터의 신호(s6)를 입력하도록 해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 동화상의 색신호에 대해서도 정확한 감마보정을 행하는 것이 가능하므로, 동화상의 색재현성을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 애피쳐보정회로(32)에서 검출한 화상의 윤곽성분을, 그의 이득을 조정한 후에, 매트릭스회로(13)에 입력되는 원색신호(R),(G),(B)에 부가하도록 하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 의하면, 필요에 따라 정지화상의 윤곽을 강조할 수 있다.

본 발명은, 상술한 바와 같이, 동화상을 생성하기 위한 동화상생성수단과 정지화상을 생성하기 위한 정지화상생성수단을 별도로 설치한 것이므로, 그 생성시에 요구된 특성에 따라 상기 양 화상을 생성하는 것이 가능하다.

보다 구체적으로는, 동화상을 생성하기 위한 동화상생성수단이외에, 정지화상을 생성하기 위한 프레임순환필터와 제어수단을 설치하고, 이미지센서소자로부터 출력되는 신호로부터 생성한 광대역의 색신호에 대해서, 상기 프레임순환필터로 필터링처리를 실시하고, 이 필터링처리후 상기 프레임순환필터내에 유지되는 화상을 상기 제어수단에 의한 제어하에서 정지화상으로서 출력하도록 한 것이므로, 그 생성시에 요구된 특성에 의거해서 동화상을 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 그 생성시에 요구된 특성에 의거해서 정지화상을 생성하는 것도 가능하여, 정지화상 및 동화상의 양쪽을 양호한 화질로 생성할 수 있다.

Claims

(a) 촬상수단과; (b) 상기 촬상수단으로부터 출력된 화상신호를 처리하는 처리수단과; (c) 상기 촬상장치에 접속된 주변장치인 컴퓨터장치의 명령을 검출하는 검출수단과; (d) 상기 검출수단의 출력에 따라서 상기 처리수단의 정지화상형성특성을 제어하는 제어수단과; (e) 상기 처리수단에 의해 형성된 정지화상의 화소사이즈를, 상기 주변장치인 컴퓨터장치에 적합한 화소사이즈로 변환한 다음에, 변환된 정지화상을 상기 주변장치인 컴퓨터장치에 출력하는 화소사이즈변환수단을 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서, 상기 촬상장치는, 상기 촬상수단으로부터의 신호에 의거해서, 동화상형성특성에 따라서 동화상을 생성하는 동화상생성수단과; 정지화상형성특성에 따라서 정지화상을 생성하는 정지화상생성수단을 부가하여 구비하고, 상기 동화상생성수단과 상기 정지화상생성수단을 상호 별도의 방식으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서, 상기 촬상수단의 전체화소의 신호는, 상기 촬상수단으로부터의 신호에 의거하여 동화상을 발생하기 위해 피일드주기로, 판독되고; 상기 촬상장치는, 상기 촬상수단으로부터의 신호를 이용하여, 복수의 신호를 동기화하여 인터레이스화하는 동시화/인터레이스화수단을 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제3항에 있어서, 상기 동시화/인터페이스화수단으로부터 출력되는 신호에 의거하여 생성된 광대역의 색신호에 대해서 필터링처리를 행하는 프레임순환필터를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제4항에 있어서, 상기 프레임순환필터내에 유지되어 있는 화상신호를, 상기 주변장치로부터의 명령에 응답하여, 판독하도록 제어하는 제어수단을 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.