KR20020020251A - 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로 - Google Patents
단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로 Download PDFInfo
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Abstract
제1 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로, 제2 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로, 및 색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제2 수평 윤곽 신호를, 적응적으로 선택하여 출력하는 선택 회로를 구비하고 있으며, 제1 수평 저역 통과 필터는 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖고 있다.
Description
본 발명은 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로에 관한 것이다.
도 12는 단판식 CCD 컬러 카메라에 있어서의 종래의 신호 처리 회로의 구성을 나타내고 있다.
신호 처리 회로는 두개의 지연 회로(1, 2)와, Y 계(휘도 신호계) 처리 회로(100)와, C 계(색 신호계) 처리 회로(200)를 구비하고 있다.
제1 1H 지연 회로(1)는 입력 영상 신호(CCD 출력 신호)를, 1H (1수평 기간) 지연시킨 신호 영상을 생성한다. 제2 1H 지연 회로(2)는 1H 지연시킨 영상 신호를 더욱 1H 지연시킨 영상 신호를 생성한다.
입력 영상 신호, 1H 지연된 영상 신호 및 2H 지연된 영상 신호는, Y계 처리 회로(100)로 전송됨과 함께 C 계 처리 회로(200)로 전송된다.
우선, Y계 처리 회로(100)의 동작에 대하여 설명한다.
입력 영상 신호, 1H 지연된 영상 신호 및 2H 지연된 영상 신호는 수직 윤곽 보정 회로(101)로 전송됨과 함께 VLPF(102)로 전송된다. 수직 윤곽 보정 회로(101)는 입력 영상 신호, 1H 지연된 영상 신호 및 2H 지연된 신호에 기초하여,수직 윤곽 신호(수직 개구 신호) VAP를 생성한다. VLPF(102)는 입력 영상 신호, 1H 지연된 영상 신호 및 2H 지연된 영상 신호에 대하여, 수직 저역 통과 필터 처리를 행한다.
VLPF(102)로부터 출력된 신호는 제1 HLPF(103)으로 전송됨과 함께 제2 HLPF(104)로 전송된다. 각 HLPF(103, 104)는 VLPF(102)로부터 출력된 신호에 대하여, 수평 저역 통과 필터 처리를 행한다. 제1 HLPF(103)은 탭이 많은 구성의 LPF를 포함하며, 제2 HLPF(104)는 탭이 적은 구성의 LPF를 포함하고 있다. 제1 HLPF(103)은 제2 HLPF(104)보다 고주파수 성분을 통과시키는 특성을 갖고 있다.
제2 HLPF(104)의 출력 Ym은, 수평 윤곽 보정 회로(105)로 전송된다. 수평 윤곽 보정 회로(105)는 제2 HLPF(104)의 출력 Ym에 기초하여, 수평 윤곽 신호(수평 개구 신호) HAP를 생성한다.
수직 윤곽 보정 회로(101)에 의해 생성된 수직 윤곽 신호와 수평 윤곽 보정 회로(105)에 의해 생성된 수평 윤곽 신호는, 제1 가산기(106)에 의해 가산된다. 제1 가산기(106)의 출력과, 제1 HLPF(103)의 출력 Yh는 제2 가산기(107)에 의해 가산된다.
제2 가산기(107)의 출력은 휘도 신호 처리 회로(108)로 전송되고, 동기 신호 및 블랭킹 신호가 부가된 후, 휘도 신호로서 출력된다.
또, 수평 윤곽 신호 HAP는 고주파 성분이 제거된 신호에 기초하여 생성하는 것이 바람직하기 때문에, 제1 HLPF(103)보다 고주파 성분을 통과시키지 않은 특성을 갖는 제2 HLPF(104)의 출력 Ym에 기초하여 생성되고 있다.
한편, 수직 윤곽 신호 VAP와 수평 윤곽 신호 HAP의 합을 포함하는 윤곽 신호에 가산되는 휘도 신호로서는, 고주파 성분을 포함한 휘도 신호를 이용하는 것이 바람직하기 때문에, 제2 HLPF(104)보다 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖는 제1 HLPF(103)으로부터 출력되는 휘도 신호 Yh가 이용되고 있다.
이어서, C계 처리 회로(200)의 동작에 대하여 설명한다.
입력 영상 신호, 1H 지연된 영상 신호 및 2H 지연된 영상 신호는, 색 분리 회로(201)로 전송되고, 휘도 신호 Y1과 색 신호 Cr, Cb가 생성된다. 색 분리 회로(201)에 의해 얻어진 휘도 신호 Y1과 색 신호 Cr, Cb는 색 신호 처리 회로(202)로 전송된다.
색 신호 처리 회로(202)는 RBG 매트릭스 회로, 색차 매트릭스 회로 등을 포함하며, 색차 신호(R-Y), (B-Y)를 생성한다. 색 신호 처리 회로(202)에 의해 얻어진 색차 신호(R-Y), (B-Y)는 컬러 인코드 회로(203)로 전송된다.
컬러 인코드 회로(203)에서는 위상 차가 90도인 두개의 색 반송파를 색차 신호(R-Y), (B-Y)로 각각 평형 변조한 것이 합성되어, 색 신호가 생성된다.
종래의 Y계 처리 회로에서는, 무채색 부분에서 해상도가 낮아진다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술을 개량한 것으로, 무채색 부분 및 유채색 부분 중 무엇이든, 고해상도의 휘도 신호를 얻을 수 있는 단판식 CCD 컬러 카메라에서의 수평 윤곽 신호 생성 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 제1 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로는 제1 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로, 제2 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로, 및 색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제2 수평 윤곽 신호를, 적응적으로 선택하여 출력하는 선택 회로를 구비하며, 제1 수평 저역 통과 필터는 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제2 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로는 제1 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로, 제2 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로, 및 색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제2 수평 윤곽 신호를, 가중 가산하는 가중 가산 수단을 구비하며, 제1 수평 저역 통과 필터는 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
가중 가산 수단으로는, 예를 들면 1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 색차 신호에 기초하여 각 분할 영역마다 채도 적산값을 구하는 수단, 각 분할 영역마다의 채도 적산값에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호와의 가중 가산 계수값을 각 분할 영역마다 구하는 수단, 각 분할 영역마다 구해진 가중 가산계수값에 기초하여, 화소마다의 가중 가산 계수값을 구하는 수단, 및 화소마다의 가중 가산 계수값에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 것이 이용된다.
가중 가산 수단으로는, 예를 들면 색차 신호에 기초하여 화소마다 채도를 구하는 수단, 1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 각 분할 영역마다 채도가 임계값 이상인 화소의 수를 카운트하고, 상기 카운트값을 상기 분할 영역에서의 채도 평가값으로 하는 수단, 복수 필드분의 분할 영역 단위의 채도 평가값을, 분할 영역마다 적산하는 수단, 분할 영역마다의 채도 평가값 적산값을, 2차원 필터 처리함으로써, 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값을 구하는 수단, 각 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값에 기초하여, 화소마다의 채도 평가값을 구하는 수단, 및 화소마다의 채도 평가값에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 것이 이용된다.
본 발명에 따른 제3 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로는 제1 수평 저역 통과 필터, 제2 수평 저역 통과 필터, 색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를, 적응적으로 선택하여 출력하는 선택 회로, 및 선택 회로의 출력 신호에 기초하여 수평 윤곽 신호를 생성하는 수평 윤곽 보정 회로를 구비하고, 제1 수평 저역 통과 필터는 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제4 단판식 컬러 카메라에서의 수평 윤곽 신호 생성 회로는,제1 수평 저역 통과 필터, 제2 수평 저역 통과 필터, 색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를 가중 가산하는 가중 가산 수단, 및 가중 가산 수단의 출력 신호에 기초하여 수평 윤곽 신호를 생성하는 수평 윤곽 보정 회로를 구비하며, 제1 수평 저역 통과 필터는 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
가중 가산 수단으로는, 예를 들면 1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 색차 신호에 기초하여 각 분할 영역마다 채도 적산값을 구하는 수단, 각 분할 영역마다의 채도 적산값에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와의 가중 가산 계수값을 각 분할 영역마다 구하는 수단, 각 분할 영역마다 구해진 가중 가산 계수값에 기초하여, 화소마다의 가중 가산 계수값을 구하는 수단, 및 화소마다의 가중 가산 계수값에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 것이 이용된다.
가중 가산 수단으로는, 예를 들면 색차 신호에 기초하여 화소마다 채도를 구하는 수단, 1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 각 분할 영역마다 채도가 임계값 이상인 화소의 수를 카운트하고, 상기 카운트값을 상기 분할 영역에서의 채도 평가값으로 하는 수단, 복수 필드분의 분할 영역 단위의 채도 평가값을, 분할 영역마다 적산하는 수단, 분할 영역마다의 채도 평가값 적산값을, 2차원 필터 처리함으로써, 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값을 구하는 수단, 각 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값에 기초하여, 화소마다의 채도 평가값을 구하는 수단, 및 화소마다의 채도 평가값에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 것이 이용된다.
도 1은 단판식 CCD 컬러 카메라에 있어서의 신호 처리 회로의 제1 실시예의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 양 HLPF(103, 104)의 필터 특성을 나타내는 그래프.
도 3은 화면 내의 유효 영상 영역 E 내에 설정된 채도 적산 영역을 나타내는 모식도.
도 4는 채도 적산값과 가중 가산 계수값 K와의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 가중 가산 계수 산출 회로에 의한 화소마다의 가중 가산 계수값 K의 산출 방법을 설명하기 위한 모식도.
도 6은 단판식 CCD 컬러 카메라에서의 신호 처리 회로의 제2 실시예의 구성을 나타내는 블록도.
도 7은 채도 평가값 산출 회로의 구성을 나타내는 블록도.
도 8은 제2 채도 보정 회로(404)에 의해 엣지부의 채도가 0이 되도록 채도를 보정하는 이유를 설명하기 위한 설명도.
도 9는 채도-채도 평가값 변환 회로(405), 채도 평가값 적산 회로(406) 및 2차원 LPF(407)의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 설명도.
도 10은 2차원 LPF(407)로 이용되는 2차원 LPF의 일례를 나타내는 모식도.
도 11은 채도 평가값과 가중 가산 계수값 K와의 관계를 나타내는 그래프.
도 12는 단판식 CCD 컬러 카메라에 있어서의 종래의 신호 처리 회로의 구성을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제1 1H 지연 회로
2 : 제2 1H 지연 회로
100 : 회도 신호계 처리 회로
101 : 수직 윤곽 보정 회로
102 : HLPF
103 : 제1 HLPF
104 : 제2 HLPF
105 : 수평 윤곽 보정 회로
106 : 제1 가산기
107 : 제2 가산기
108 : 휘도 신호 처리 회로
200 : 색 신호계 처리 회로
201 : 색 분리 회로
202 : 색 신호 처리 회로
203 : 컬러 인코드 회로
301 : 채도 적산값 산출 회로
302 : 가중 가산 계수 산출 회로
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
〔A〕 제1 실시예의 설명
〔1〕단판식 CCD 컬러 카메라에 있어서의 신호 처리 회로의 설명
도 1은 단판식 CCD 컬러 카메라에 있어서의 신호 처리 회로의 제1 실시예의 구성을 나타내고 있다. 도 1에서 도 12와 같은 것과는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 1의 신호 처리 회로에서는, 도 12의 신호 처리 회로에 비교하여, 다음과 같은 점이 다르다.
(1) 제1 HLPF(103)의 출력 Yh는 제2 가산기(107) 외에 새롭게 설치된 수평 윤곽 보정 회로(111)로 전송되는 것. 제1 HLPF(103)의 출력 Yh가 입력하는 수평 윤곽 보정 회로(111)를 제1 수평 윤곽 보정 회로(111)라고 하며, 제2 HLPF(104)의 출력 Ym이 입력하는 수평 윤곽 보정 회로(105)를 제2 수평 윤곽 보정 회로(105)라고 하기로 한다.
(2) 제1 수평 윤곽 보정 회로(111)에 의해 생성된 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 보정 회로(105)에 의해 생성된 제2 수평 윤곽 신호는 새롭게 설치된, 가중 가산 회로(112)로 전송되는 것. 또한, 가중 가산 회로(112)의 출력이 제1 가산기(106)로 전송되는 것.
(3) 색 신호 처리 회로(202)로부터 출력되는 색차 신호(R-Y), (B-Y)에 기초하여, 1 화면 내에 설정된 복수의 채도 적산 영역마다 채도 적산값을 산출하는 채도 적산값 산출 회로(301)가 설치되는 것.
(4) 채도 적산값 산출 회로(301)에 의해 산출된 채도 적산 영역마다 채도 적산값에 기초하여, 화소 단위마다의 가중 가산 계수를 산출하는 가중 가산 계수 산출 회로(302)가 설치되는 것.
(5) 가중 가산 회로(112)는 가중 가산 계수 산출 회로(302)에 의해 산출된 화소 단위마다의 가중 가산 계수에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호를 가중 가산하는 것. 여기서는, 제1 수평 윤곽 신호를 HAP1로 하고, 제2 수평 윤곽 신호를 HAP2로 하고, K를 가중 가산 계수로 하면, 가중 가산 회로(112)는 (1-K)·HAP1+K·HAP2의 연산을 행하기로 한다. 단, K는 0≤K≤1의 범위 내의 값이다.
〔2〕 제1 HLPF(103) 및 제2 HLPF(104)의 특성에 대한 설명
제1 HLPF(103)은 탭이 많은 구성의 LPF로 구성되고, 제2 HLPF(104)는 탭이 적은 구성의 LPF를 포함한다.
도 2는 양 HLPF(103), 104의 필터 특성을 나타내고 있다. 도 2에서, 곡선 S1은 제1 HLPF(103)의 필터 특성을, 곡선 S2는 제2 HLPF(104)의 필터 특성을, 각각 나타내고 있다. 도 2를 보면 알 수 있듯이, 제1 HLPF(103)은 제2 HLPF(104)보다 고주파 수 성분을 통과시키는 특성을 갖고 있다.
〔3〕 제1 수평 윤곽 보정 회로(111)와 제2 수평 윤곽 보정 회로(105)의 특징에 대한 설명
상술된 바와 같이, 제1 HLPF(103)은, 제2 HLPF(104)보다 고주파수 성분을 통과시키는 특성을 갖고 있으므로, 제1 수평 윤곽 보정 회로(111)는 제2 수평 윤곽 보정 회로(111)에 비교하여, 보다 미세한 (보다 고해상도의) 수평 윤곽 신호를 생성할 수 있다.
그러나, 제1 HLPF(103)은 탭이 많은 구성의 LPF를 포함하기 때문에, 제1 수평 윤곽 보정 회로(111)에 의해 생성된 수평 윤곽 신호를 사용한 경우에는, 영상 내의 색의 경계부에서 링잉이 발생할 우려가 있다.
그래서, 이 실시예에서는 고주파 성분을 포함하는 무채색부에는 고주파 성분을 통과시키는 제1 HLPF(103)의 출력 Yh에 기초하여 생성된 제1 수평 윤곽 신호를 채용하고, 고주파 성분을 포함하지 않은 유채색부에는 링잉을 발생시키지 않은 제2 수평 윤곽 신호를 채용한다.
〔4〕채도 적산값 산출 회로(301)의 설명
도 3에 도시된 바와 같이, 1 화면 내의 유효 영상 영역 E 내에, M×N 수의 채도 적산 영역 Z11∼ZNM을 설정한다. 그리고, 채도 적산값 산출 회로(301)는 각 채도 적산 영역 Z11∼ZNM에 채도 적산값을 산출한다. 또, 채도는 {(R-Y)2+(B-Y)2}1/2에 의해 구해진다.
〔5〕가중 가산 계수 산출 회로(302)의 설명
가중 가산 계수 산출 회로(302)는 우선 채도 적산값 산출 회로(301)에 의해 산출된 각 채도 적산 영역 Z11∼ZNM의 채도 적산값에 기초하여, 채도 적산 영역 Z11∼ZNM마다 제1 수평 윤곽 신호 HAP1과, 제2 수평 윤곽 신호 HAP2의 가중 가산 계수값(영역의 중심 위치에 대한 가중 가산 계수값) K를 산출한다.
구체적으로는, 도 4에 도시된 바와 같이 채도 적산값이 클 수록 제2 수평 윤곽 신호 HAP2의 가중 가산 비율이 커지도록(K가 커지도록) 가중 가산 계수값 K를 결정하고, 반대로 채도 적산값이 작을 수록 제1 수평 윤곽 신호 HAP1의 가중 가산 비율이 커지도록(K가 작아지도록) 가중 가산 계수값 K를 결정한다.
이어서, 각 채도 적산 영역 Z11∼ZNM마다의 가중 가산 계수값 K에 기초하여, 화소마다의 가중 가산 계수값 K를 산출한다.
도 5를 이용하여, 화소마다의 가중 가산 계수값 K를 산출하는 방법에 대해 설명한다.
도 5에는 설명의 편의상, 4개의 채도 적산 영역 Z11, Z12, Z21, Z22만이 나타내어져 있다. 영역 Z11에 대하여 산출된 계수값 K를, 영역 Z11중앙 화소 A에 대한 계수값으로 하고, Ka로 나타내기로 한다. 마찬가지로, 영역 Z12에 대하여 산출된 계수값 K를, 영역 Z12중앙 화소 B에 대한 계수값으로 하고, Kb로 나타내기로 한다. 마찬가지로, 영역 Z21에 대하여 산출된 계수값 K를, 영역 Z21의 중앙 화소 C에 대한계수값으로 하고, Kc로 나타내기로 한다. 마찬가지로, 영역 Z22에 대하여 산출된 계수값 K를 영역 Z22의 중앙 화소 D에 대한 계수값으로 하고, Kd로 나타내기로 한다.
각 영역의 중앙 화소 A, B, C, D의 화소에 대한 계수값은 각각 Ka, Kb, Kc, Kd가 된다. 각 영역의 중앙 화소 A, B, C, D의 화소 이외의 화소의 계수값이 구해지는 방법에 대하여 설명한다.
예를 들면, 영역 Z11내에서, 영역 Z11로부터 우측 방향으로 x, 하측 방향으로 y 떨어진 위치의 화소 P에 대한 계수값 Kp는 화소 P 주위의 4개의 영역 Z11, Z12, Z21, Z22의 중앙 화소에 대한 계수값(Ka, Kb, Kc, Kd)을 선형 보간함으로써 구해진다. 즉, 화소 P의 계수값 Kp는 다음 수학식 1에 의해 구해진다.
가중 가산 회로(112)는 1 필드 전에 산출된 채도 적산값에 기초하여 구해진 가중 가산 계수 K에 기초하여, 화소마다 (1-K)·HAP1+K·HAP2의 연산을 행하여, 수평 윤곽 신호 HAP를 출력한다.
상기 실시예에서는, 채도 적산값 산출 회로(301)는 채도 적산 영역 Z11∼ZNM마다의 채도 적산값을 산출하고 있지만, 채도 적산 영역 Z11∼ZNM의 채도 평균값을산출하도록 해도 좋다.
또한, 1 화면이 복수로 분할된 각 분할 영역마다 또는 각 화소마다 채도를 산출하고, 제1 수평 윤곽 보정 회로(111)에 의해 생성된 제1 수평 윤곽 신호 HAP1과 제2 수평 윤곽 보정 회로(105)에 의해 생성된 제2 수평 윤곽 신호 HAP2를, 적응적으로 선택하여 출력하는 선택 회로를 가중 가산 회로(112)를 대신하여 설치해도 좋다. 이 때, 채도가 소정치보다 큰 경우에는, 제2 수평 윤곽 신호 HAP2를 선택하고, 채도가 소정치 이하인 경우에는, 제1 수평 윤곽 신호 HAP1을 선택하도록 하면된다.
〔6〕 변형예의 설명
도 1에서, 양 수평 윤곽 보정 회로(111, 105)를 제거하여, 제1 HLPF(103)의 출력 Yh와 제2 HLPF(104)의 출력 Ym을 가중 가산 회로(112)에 직접 입력시킴과 함께, 가중 가산 회로(112)와 가산기(106) 사이에 하나의 수평 윤곽 보정 회로를 설치하도록 해도 좋다.
즉, 우선 제1 HLPF(103)의 출력 Yh와 제2 HLPF(104)의 출력 Ym을 가중 가산 회로(112)에 의해 가중 가산한다. 이 때, 채도 적산값이 클 수록 제2 HLPF(104)의 출력 Ym의 가중 가산 비율이 커지도록 가중 가산 계수값 K를 결정하고, 반대로 채도 적산값이 작을 수록 제1 HLPF(103)의 출력 Yh의 가중 가산 비율이 커지도록 가중 가산 계수값 K를 결정한다. 가중 가산 회로(112)의 출력에 대하여, 가중 가산 회로(112)의 후단에 설치된 하나의 수평 윤곽 보정 회로에 의해 수평 윤곽 보정을 행한다.
〔B〕 제2 실시예의 설명
〔1〕단판식 CCD 컬러 카메라에 있어서의 신호 처리 회로의 설명
도 6은 단판식 CCD 컬러 카메라에서의 신호 처리 회로의 제2 실시예의 구성을 나타내고 있다. 도 6에서 도 1과 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 6의 신호 처리 회로에서는, 도 1의 신호 처리 회로에 비교하여 다음과 같은 점이 다르다.
(1) 엣지 검출 회로(450)가 설치되는 것.
엣지 검출 회로(450)는 입력 영상 신호, 1H 지연된 영상 신호 및 2H 지연된 영상 신호에 기초하여, 엣지부를 검출한다.
(2) 도 1의 채도 적산값 산출 회로(301)를 대신하여, 채도 평가값 산출 회로(400)가 설치되는 것.
채도 평가값 산출 회로(400)에는 색 신호 처리 회로(202)로부터 출력되는 색차 신호(R-Y), (B-Y) 외에, 제1 HLPF(103)의 출력 Yh 및 엣지 검출 회로(450)로부터의 엣지 검출 신호가 입력된다.
(3)가중 가산 계수 산출 회로(302)가 채도 평가값 산출 회로(400)에 의해 구해진 영역마다의 채도 평가값에 기초하여, 화소마다의 가중 가산 계수값 K를 산출하는 것.
〔2〕채도 평가값 산출 회로(400)의 설명
도 7은 채도 평가값 산출 회로(400)의 구성을 나타내고 있다.
채도 산출 회로(401)는 색 신호 처리 회로(202)로부터 출력되는 색차신호(R-Y), (B-Y)에 기초하여, 화소마다 채도를 산출한다. 또, 채도는 {(R-Y)2+(B-Y)2}1/2에 의해 구해진다.
채도 산출 회로(401)에 의해 얻어진 화소 단위의 채도 신호는 LPF402로 전송되고, 노이즈가 제거된다. 노이즈가 제거된 채도 신호는 제1 채도 보정 회로(403)로 전송된다.
제1 채도 보정 회로(403)에는, 제1 HLPF(103)으로부터 출력되는 휘도 신호 Yh가 입력된다. 제1 채도 보정 회로(403)는 휘도 신호 Yh에 기초하여, 저휘도부의 채도가 높아지도록, 채도를 보정한다. 제1 채도 보정 회로(403)에 의해 보정된 채도 신호는 제2 채도 보정 회로(404)로 전송된다.
제2 채도 보정 회로(404)에는 엣지 검출 회로(450)로부터의 엣지 검출 신호가 입력된다. 제2 채도 보정 회로(404)는 엣지 검출 신호에 기초하여, 엣지부의 채도가 0이 되도록, 채도를 보정한다. 이 이유에 대하여 설명한다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 무채색부의 휘도 레벨은 평탄하고, 그 색 레벨은 0이 된다. 한편, 유채색부에서는 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 색 필터의 차이에 따라 휘도 레벨이 교대로 변화하지만, 색 레벨은 일정하다. 무채색의 엣지 부분에서는, 도 8의 (c)에 나타낸 바와 같이, 휘도 레벨의 차가 색 위조(본래는 없었으면 하는 색)로서 영상에 나타낸다. 그래서, 색 위조를 방지하기 위해, 엣지부의 채도를 0으로 하는 것이다.
제2 채도 보정 회로(404)에 의해 보정된 채도 신호는, 채도-채도 평가값 변환 회로(405)로 전송된다.
채도-채도 평가값 변환 회로(405)는 1 화면의 유효 영상 영역을 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역마다 채도가 임계값 이상인 화소의 수를 카운트하며, 상기 카운트값을 상기 영역에서의 채도 평가값으로 한다. 채도-채도 평가값 변환 회로(405)에 의해 산출된 영역 단위의 채도 평가값은 채도 평가값 적산 회로(406)로 전송된다.
채도 평가값 적산 회로(406)는 영역 단위의 채도 평가값을 영역마다 3 필드분 적산하여, 각 영역의 레지스터에 기입한다. 채도 평가값 적산 회로(406)에 의해 얻어진 영역마다의 채도 평가값 적산값은 2차원 LPF(407)로 전송된다.
2차원 LPF(407)은 채도 평가값 적산 회로(406)에 의해 얻어진 영역마다의 채도 평가값 적산값에 대하여 2차원 LPF 처리를 행하고, 영역마다의 최종적인 채도 평가값을 얻는다.
도 9를 이용하여, 채도-채도 평가값 변환 회로(405), 채도 평가값 적산 회로(406) 및 2차원 LPF(407)의 동작을 보다 구체적으로 설명한다.
여기서는, 1 화면의 유효 영상 영역이 25개의 영역으로 분할되는 것으로 한다.
도 9의 (a)는 채도-채도 평가값 변환 회로(405)에 의해 산출된 3 필드분의 영역마다의 채도 평가값의 예로 나타내고 있다.
도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 3 필드분의 영역마다의 채도 평가값으로부터, 채도 평가값 적산 회로(406)가 산출한 영역마다의 채도 평가값 적산값을 나타내고있다.
도 9의 (c)는 2차원 LPF(407)이 도 10에 나타내는 2차원 LPF를 이용하여, 도 9의 (b)의 채도 평가값 적산값에 대하여 2차원 LPF 처리를 실시한 결과를 나타내고 있다. 또, 도 10에 나타내는 2차원 LPF는 2차원 LPF의 일례를 나타내는 것으로써, 그 외의 2차원 LPF를 이용해도 좋다.
〔3〕가중 가산 계수 산출 회로(302)의 설명
가중 가산 계수 산출 회로(302)는, 우선 채도 평가값 산출 회로(400)에 의해 산출된 각 영역마다의 최종적인 채도 평가값에 기초하여, 영역마다 제1 수평 윤곽 신호 HAP1과, 제2 수평 윤곽 신호 HAP2의 가중 가산 계수값(영역의 중심, 위치에 대한 가중 가산 계수값) K를 산출한다.
구체적으로는, 도 11에 도시된 바와 같이 채도 평가값이 클 수록 제2 수평 윤곽 신호 HAP2의 가중 가산 비율이 커지도록(K가 커지도록) 가중 가산 계수값 K를 결정하고, 반대로 채도 적산값이 작을 수록 제1 수평 윤곽 신호 HAP1의 가중 가산 비율이 커지도록(K가 작아지도록) 가중 가산 계수값 K를 결정한다.
이어서, 제1 실시예에서 도 5를 이용하여 설명한 바와 같은 방법으로, 각 영역마다의 가중 가산 계수값 K에 기초하여, 화소마다의 가중 가산 계수값 K를 산출한다.
가중 가산 회로(112)는 1 필드전에 산출된 채도 평가값에 기초하여 구해진 가중 가산 계수 K에 기초하여, 화소마다 (1-K)·HAP1+ K·HAP2의 연산을 행하여, 수평 윤곽 신호 HAP를 출력한다.
〔4〕 변형예의 설명
도 6에서, 양 수평 윤곽 보정 회로(111, 105)를 제거하여, 제1 HLPF(103)의 출력 Yh와 제2 HLPF(104)의 출력 Ym을 가중 가산 회로(112)에 직접 입력시킴과 함께, 가중 가산 회로(112)와 가산기(106) 사이에 하나의 수평 윤곽 보정 회로를 설치하도록 해도 좋다.
본원 발명의 단판식 컬라 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로에 따르면 무채색 부분 및 유채색 부분 모두 고해상도의 휘도 신호를 얻을 수 있는 효과가 있습니다.
Claims (8)
- 제1 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로,제2 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로, 및색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제2 수평 윤곽 신호를, 적응적으로 선택하여 출력하는 선택 회로를 구비하며,제1 수평 저역 통과 필터는, 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
- 제1 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로,제2 수평 저역 통과 필터의 후단에 설치된 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로, 및색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호 생성 회로에 의해 생성된 제2 수평 윤곽 신호를, 가중 가산하는 가중 가산 수단을 구비하며,제1 수평 저역 통과 필터는, 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
- 제2항에 있어서,가중 가산 수단은,1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 색차 신호에 기초하여 각 분할 영역마다 채도 적산값을 구하는 수단,각 분할 영역마다의 채도 적산값에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호와의 가중 가산 계수값을 각 분할 영역마다 구하는 수단,각 분할 영역마다 구해진 가중 가산 계수값에 기초하여, 화소마다의 가중 가산 계수값을 구하는 수단, 및화소마다의 가중 가산 계수값에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
- 제2항에 있어서,가중 가산 수단은,색차 신호에 기초하여 화소마다 채도를 구하는 수단,1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 각 분할 영역마다 채도가 임계값 이상인 화소의 수를 카운트하고, 상기 카운트값을 상기 분할 영역에서의 채도 평가값으로 하는 수단,복수 필드분의 분할 영역 단위의 채도 평가값을, 분할 영역마다 적산하는 수단,분할 영역마다의 채도 평가값 적산값을 2차원 필터 처리함으로써, 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값을 구하는 수단,각 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값에 기초하여, 화소마다의 채도 평가값을 구하는 수단, 및화소마다의 채도 평가값에 기초하여, 제1 수평 윤곽 신호와 제2 수평 윤곽 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
- 제1 수평 저역 통과 필터,제2 수평 저역 통과 필터,색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를, 적응적으로 선택하여 출력하는 선택 회로, 및선택 회로의 출력 신호에 기초하여 수평 윤곽 신호를 생성하는 수평 윤곽 보정 회로를 구비하며,제1 수평 저역 통과 필터는, 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을통과시키는 특성을 갖는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
- 제1 수평 저역 통과 필터,제2 수평 저역 통과 필터,색차 신호에 기초하여 산출된 소정 영역마다의 채도 정보에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를 가중 가산하는 가중 가산 수단, 및가중 가산 수단의 출력 신호에 기초하여 수평 윤곽 신호를 생성하는 수평 윤곽 보정 회로를 구비하고,제1 수평 저역 통과 필터는, 제2 저역 통과 필터와 비교하여, 고주파 성분을 통과시키는 특성을 갖고 있는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
- 제6항에 있어서,가중 가산 수단은,1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 색차 신호에 기초하여 각 분할 영역마다 채도 적산값을 구하는 수단,각 분할 영역마다의 채도 적산값에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와의 가중 가산 계수값을 각 분할영역마다 구하는 수단,각 분할 영역마다 구해진 가중 가산 계수값에 기초하여, 화소마다의 가중 가산 계수값을 구하는 수단, 및화소마다의 가중 가산 계수값에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
- 제6항에 있어서,가중 가산 수단은색차 신호에 기초하여 화소마다 채도를 구하는 수단,1 화면을 복수의 영역으로 분할하고, 각 분할 영역마다 채도가 임계값 이상인 화소의 수를 카운트하고, 상기 카운트값을 상기 분할 영역에서의 채도 평가값으로 하는 수단,복수 필드분의 분할 영역 단위의 채도 평가값을 분할 영역마다 적산하는 수단,분할 영역마다의 채도 평가값 적산값을, 2차원 필터 처리함으로써, 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값을 구하는 수단,각 분할 영역마다의 최종적인 채도 평가값에 기초하여, 화소마다의 채도 평가값을 구하는 수단, 및화소마다의 채도 평가값에 기초하여, 제1 수평 저역 통과 필터의 출력 신호와 제2 수평 저역 통과 필터의 출력 신호를 가중 가산하는 수단을 구비하는 단판식 컬러 카메라에 있어서의 수평 윤곽 신호 생성 회로.
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