JPH0488782A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH0488782A JPH0488782A JP2204776A JP20477690A JPH0488782A JP H0488782 A JPH0488782 A JP H0488782A JP 2204776 A JP2204776 A JP 2204776A JP 20477690 A JP20477690 A JP 20477690A JP H0488782 A JPH0488782 A JP H0488782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- filter
- signal
- processing
- field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は単板カラービデオカメラや電子マルチカメラ等
の撮像装置に関する。
の撮像装置に関する。
［従来の技術］
従来、この種の撮像装置のカラーフィルタの配列は、第
４図のようなストライブフィルタや第５図のようなモザ
イクフィルタなどがよく知られている。例えば、“今井
邦雄 民生用ビデオムービーにおける良い画質の現状技
術 エレクトロニクスエッセンシャルズＰ、６ １９８
９．７”にも述べられているように同じ画素数のＣＯＤ
を用いた場合、一般にストライブフィルタの場合よりも
モザイクフィルタを用いた場合の方が高い水平解像力が
得られる。このため最近のビデオカメラにおいてはほと
んどこのモザイクフィルタ方式が採用されている。
４図のようなストライブフィルタや第５図のようなモザ
イクフィルタなどがよく知られている。例えば、“今井
邦雄 民生用ビデオムービーにおける良い画質の現状技
術 エレクトロニクスエッセンシャルズＰ、６ １９８
９．７”にも述べられているように同じ画素数のＣＯＤ
を用いた場合、一般にストライブフィルタの場合よりも
モザイクフィルタを用いた場合の方が高い水平解像力が
得られる。このため最近のビデオカメラにおいてはほと
んどこのモザイクフィルタ方式が採用されている。
これに対して、ＵＳＰ３９７１０６５４：開示されてい
るように、いわゆるＢａｙｅｒ配列の色フィルタを装着
した撮像素子を用いても、上述のような単板ビデオカメ
ラが構成できることは明らかである。
るように、いわゆるＢａｙｅｒ配列の色フィルタを装着
した撮像素子を用いても、上述のような単板ビデオカメ
ラが構成できることは明らかである。
このような配列を用いた場合、ＵＳＰ３９７１０６５に
説明されているように、輝度Ｙが２次元的にオフセット
サンプリングされているので、サンプリング効率が高く
、従って、このようにして得られた輝度信号Ｙを用いて
、撮像信号処理すれば、非常に品位の高い画像が得られ
る。
説明されているように、輝度Ｙが２次元的にオフセット
サンプリングされているので、サンプリング効率が高く
、従って、このようにして得られた輝度信号Ｙを用いて
、撮像信号処理すれば、非常に品位の高い画像が得られ
る。
Ｃ発明が解決しようとしている課題〕
従って、同じ画素数の撮像素子を用いるのであればスト
ライブフィルタやモザイクフィルタよりも例えば、第２
図や第３図のようなりａｙｅｒ配列を用いた方がよりよ
い画質が得られる。
ライブフィルタやモザイクフィルタよりも例えば、第２
図や第３図のようなりａｙｅｒ配列を用いた方がよりよ
い画質が得られる。
このようなよい画質を得るためには、例えば第６図中、
斜線で示される部分の輝度信号Ｙ０を、例えば Ｙｏ ＝Ｋ ［Ｙｌ ＋Ｙ２ ＋Ｙ３ ＋Ｙ４ ］
（１）のように上下左右の画素の輝度信号から補間す
る必要がある。
斜線で示される部分の輝度信号Ｙ０を、例えば Ｙｏ ＝Ｋ ［Ｙｌ ＋Ｙ２ ＋Ｙ３ ＋Ｙ４ ］
（１）のように上下左右の画素の輝度信号から補間す
る必要がある。
しかし、例えばインターライン型ＣＯＤではインタレー
ス駆動しかできないので、従来のアナログ処理方式では
第６図中、第２ラインを走査している時はＹ３、Ｙ４の
情報は別のフィールドにあるので容易に得られず、実際
にＢａｙｅｒ配列を用いて撮像装置を構成するという試
みはほとんど行われていなかった。
ス駆動しかできないので、従来のアナログ処理方式では
第６図中、第２ラインを走査している時はＹ３、Ｙ４の
情報は別のフィールドにあるので容易に得られず、実際
にＢａｙｅｒ配列を用いて撮像装置を構成するという試
みはほとんど行われていなかった。
また、色信号に関してもインタレース走査をすると、例
えば第２図では第１フイールドではＹとＣｙ５第２フィ
ールドではＹとＹ、の情報しか得られず、従来のアナロ
グ信号処理では、カラー画像の形成は非常に困難であっ
た。
えば第２図では第１フイールドではＹとＣｙ５第２フィ
ールドではＹとＹ、の情報しか得られず、従来のアナロ
グ信号処理では、カラー画像の形成は非常に困難であっ
た。
Ｃ課題を解決するための手段（及び作用）〕本発明によ
れば、撮像装置からの信号をＡ−Ｄ変換して一部メモリ
へ記録し、その後ディジタル処理を行うことで、通常の
インタレース走査しかできないインターラインＣＯＤを
用いても、Ｂａｙｅｒ配列に好適な撮像装置を構成でき
る。
れば、撮像装置からの信号をＡ−Ｄ変換して一部メモリ
へ記録し、その後ディジタル処理を行うことで、通常の
インタレース走査しかできないインターラインＣＯＤを
用いても、Ｂａｙｅｒ配列に好適な撮像装置を構成でき
る。
［実施例］
第１図は本発明を適用したビデオカメラの構成を示す図
である。
である。
レンズ１１、光学ローパスフィルタ１２を通して、撮像
素子１３上に結像された光学像は、撮像素子１３上で光
電変換される。撮像素子１３には、第２図に示されるよ
うな色フィルターが装着されている。撮像素子１３から
インタレース走査で読み出された信号を、アナログ処理
回路１４でＣＤＳ、γ処理等の信号処理を行い、その後
、Ａ・Ｄ変換器１５でＡ−Ｄ変換する。Ａ−Ｄ変換器１
５の出力は、ラッチ回路１６．１７でタイミングφｌ、
φ２でラッチされる。φ１、φ２は撮像素子の画素ごと
のよみ出しクロックφ０の２倍の周期をもっており、互
いに位相が反転している。
素子１３上に結像された光学像は、撮像素子１３上で光
電変換される。撮像素子１３には、第２図に示されるよ
うな色フィルターが装着されている。撮像素子１３から
インタレース走査で読み出された信号を、アナログ処理
回路１４でＣＤＳ、γ処理等の信号処理を行い、その後
、Ａ・Ｄ変換器１５でＡ−Ｄ変換する。Ａ−Ｄ変換器１
５の出力は、ラッチ回路１６．１７でタイミングφｌ、
φ２でラッチされる。φ１、φ２は撮像素子の画素ごと
のよみ出しクロックφ０の２倍の周期をもっており、互
いに位相が反転している。
この結果、ラッチ１６の出力にはＹ、ラッチ１７の出力
にはＣｙ又はＹ、がフィールドごとに出力される。
にはＣｙ又はＹ、がフィールドごとに出力される。
スイッチ１８はψ１と同期してラッチ１６の出力とＯを
交互に出力する輝度補間［２２では後述のように、フィ
ールドメモリを用いて輝度の補間な行う。
交互に出力する輝度補間［２２では後述のように、フィ
ールドメモリを用いて輝度の補間な行う。
次に、色処理は２つの色差Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを得るために
次のようにすればよい。
次のようにすればよい。
即ちＹからＣ９を引いたものはおおむねＲ信号と考えら
れる。
れる。
Ｒ＝ｋＹ−αｃ ｙ （ｔ ）同様
に Ｂ＝１２Ｙ−βＹ、 （２）となる。
に Ｂ＝１２Ｙ−βＹ、 （２）となる。
（ここでに、ａ、β、βは定数である。）従って、乗算
器１９．２０は第１フイールドでは（１）式中のに、ａ
、第２フイールドでは（２）式中のβ、βの倍率をもつ
ようにシステムコントローラ２５により制御される。減
算器２１では、（１）、（２）式に従ってこれらの差を
演算するので、２１の出力はフィールド順次のＲ１Ｂ信
号となる。尚、減算はφ１又はφ２に同期して行えばよ
い。色処理部２３でも１フイ一ルド分のメモリを用いて
補間処理、同時化処理、γ処理などが行われる。
器１９．２０は第１フイールドでは（１）式中のに、ａ
、第２フイールドでは（２）式中のβ、βの倍率をもつ
ようにシステムコントローラ２５により制御される。減
算器２１では、（１）、（２）式に従ってこれらの差を
演算するので、２１の出力はフィールド順次のＲ１Ｂ信
号となる。尚、減算はφ１又はφ２に同期して行えばよ
い。色処理部２３でも１フイ一ルド分のメモリを用いて
補間処理、同時化処理、γ処理などが行われる。
色差マトリクス部２４で、ＹγとＲｙ Ｂγとの差をと
って、２つの色差信号が形成され、これをＮＴＳＣエン
コーダ２６でインタリーブされた信号とし、更に同期信
号付加部２７で同期信号を付加し、又、Ｄ／Ａ変換器２
８でＤ／Ａ変換されビデオ信号として出力される。
って、２つの色差信号が形成され、これをＮＴＳＣエン
コーダ２６でインタリーブされた信号とし、更に同期信
号付加部２７で同期信号を付加し、又、Ｄ／Ａ変換器２
８でＤ／Ａ変換されビデオ信号として出力される。
もちろん、本発明は他にも、インタレースされている方
式、例えばＰＡＬ方式にも適用できる。
式、例えばＰＡＬ方式にも適用できる。
次に第７図に輝度信号補間部２２の構成例を示す、この
例では水平ＦＩＲフィルタ３１と垂直ＦＩＲフィルタ３
２がカスケード接続されている。
例では水平ＦＩＲフィルタ３１と垂直ＦＩＲフィルタ３
２がカスケード接続されている。
水平ＦＩＲフィルタ３１は、係数倍器３５．３６．３７
とデイレイ３３．３４、加算器３８から成りＣ’Ａ、局
、属）という補間ローパスフィルタと構成する。
とデイレイ３３．３４、加算器３８から成りＣ’Ａ、局
、属）という補間ローパスフィルタと構成する。
垂直ＦＩＲフィルタ３２は、係数倍器４１．４２．４３
とＩＶ−０，５Ｈ分のＦＩＦＯ型のフィールドメモリ３
９と、ＩＨデイレイメモリ４０と加算器４４から成り（
局、１、局）という補間ローパスフィルタを構成する。
とＩＶ−０，５Ｈ分のＦＩＦＯ型のフィールドメモリ３
９と、ＩＨデイレイメモリ４０と加算器４４から成り（
局、１、局）という補間ローパスフィルタを構成する。
従って、全体として
という′２次次元間ローパスフィルタが構成されている
。
。
又、第８図に色処理２３の構成例を示す。フィールド順
次のＲ／Ｂ信号は水平ＦＩＲフィルタ５１で水平方向に
フィルタリングされ、次に垂直ＦＩＲフィルタ５２で垂
直方向にフィルタリングされる。
次のＲ／Ｂ信号は水平ＦＩＲフィルタ５１で水平方向に
フィルタリングされ、次に垂直ＦＩＲフィルタ５２で垂
直方向にフィルタリングされる。
更に１フイ一ルド分のＦＩＦＯ型メモウメモリ５９ィル
タ５２の出力を１■デイレイすることにより、メモリ５
９の入出力にＲとＢの信号が同時化されて得られる。こ
れを、スイッチ６０．６１でフィールド毎にスイッチす
ると、これらの出力にはＲとＢが得られる。
タ５２の出力を１■デイレイすることにより、メモリ５
９の入出力にＲとＢの信号が同時化されて得られる。こ
れを、スイッチ６０．６１でフィールド毎にスイッチす
ると、これらの出力にはＲとＢが得られる。
このＲとＢの信号はγ変換部６２．６３でγ変換された
のち色信号水平補間部６４でデータレートを２倍にする
。これは、以上の色処理がここまでクロックφｌと同期
して行われているためである。従ってフィールドメモリ
５９の容量はフィールドメモリ３９の約半分で良い。
のち色信号水平補間部６４でデータレートを２倍にする
。これは、以上の色処理がここまでクロックφｌと同期
して行われているためである。従ってフィールドメモリ
５９の容量はフィールドメモリ３９の約半分で良い。
〔他の実施例］
第２図の配列のかわりに第３図のような配列を用いても
本発明は有効である。
本発明は有効である。
第３図の場合は、フィルタが純色なので色再現性が良い
がＹとＲ，Ｂの感度差が大きいためＹが飽和しやすい。
がＹとＲ，Ｂの感度差が大きいためＹが飽和しやすい。
この場合は第１図において、ラッチ１７の出力がＲまた
はＢとなるので、これをそのまま色処理部２３へ入力す
ればよい、或は第１図と同様な構成にして、乗算器のゲ
インをコントロールすることでホワイトバランスをとり
ながら、色処理部２３へは色差Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの形で入
力し、このまま処理してもよい。
はＢとなるので、これをそのまま色処理部２３へ入力す
ればよい、或は第１図と同様な構成にして、乗算器のゲ
インをコントロールすることでホワイトバランスをとり
ながら、色処理部２３へは色差Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの形で入
力し、このまま処理してもよい。
また、電子スチルカメラのように、リアルタイム処理が
必要のない場合は、第１図の構成において、ＦＩＦＯで
ない、通常のメモリに一時記録し、その後、適当なスピ
ードでメモリの内容をよみ出しながらディジタル処理を
行ってもよい。
必要のない場合は、第１図の構成において、ＦＩＦＯで
ない、通常のメモリに一時記録し、その後、適当なスピ
ードでメモリの内容をよみ出しながらディジタル処理を
行ってもよい。
［発明の効果］
本発明によれば、従来アナログ処理では困難であった、
Ｂａｙｅｒ配列を持ったインタレース駆動する撮像素子
を用いて、信号処理が可能になり、Ｂａｙｅｒ配列の本
来もっている高画質を実現できる。
Ｂａｙｅｒ配列を持ったインタレース駆動する撮像素子
を用いて、信号処理が可能になり、Ｂａｙｅｒ配列の本
来もっている高画質を実現できる。
第１図は本発明の実施例図、第２図は本発明に適した色
フィルタの他の実施例図、第４図、第５図は夫々従来の
色フィルタ側口、第６図は本発明における輝度の補間方
法の例を示す図、第７図は本発明の輝度補間回路側口、
第８図は本発明の色処理部の構成側口である。 １３；撮像素子、 １５：Ａ−Ｄ変換器 ３９：輝度用フィールドメモリ ５９：色信号用フィールドメモリ
フィルタの他の実施例図、第４図、第５図は夫々従来の
色フィルタ側口、第６図は本発明における輝度の補間方
法の例を示す図、第７図は本発明の輝度補間回路側口、
第８図は本発明の色処理部の構成側口である。 １３；撮像素子、 １５：Ａ−Ｄ変換器 ３９：輝度用フィールドメモリ ５９：色信号用フィールドメモリ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 輝度に対応する第１のフィルタを装着するか又はフィル
タを装着しない画素を市松状にし、その他の画素には少
なくとも２種の第２、第３の色フィルターを配列した撮
像素子と、 該撮像素子からの信号の輝度信号の補間及び色信号の同
時化を行うメモリと、 を有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204776A JPH0488782A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 撮像装置 |
| US07/735,793 US5305096A (en) | 1990-07-31 | 1991-07-25 | Image signal processing apparatus using color filters and an image pick-up device providing, interlaced field signals |
| EP91306943A EP0469836B1 (en) | 1990-07-31 | 1991-07-29 | Image signal processing apparatus |
| DE69124866T DE69124866T2 (de) | 1990-07-31 | 1991-07-29 | Bildsignalverarbeitungsvorrichtung |
| US08/284,287 US5579047A (en) | 1990-07-31 | 1994-08-02 | Image signal processing apparatus using color filters and an image pick-up device providing interlaced field signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204776A JPH0488782A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488782A true JPH0488782A (ja) | 1992-03-23 |
Family
ID=16496162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2204776A Pending JPH0488782A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0488782A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999059345A1 (en) * | 1998-05-08 | 1999-11-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state color imager |
| WO2001030087A1 (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color image pickup apparatus |
| JP2003153291A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Canon Inc | 撮像装置及びシステム |
| WO2006064564A1 (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-22 | Fujitsu Limited | 撮像装置、撮像素子および画像処理方法 |
| US7808533B2 (en) | 1998-06-30 | 2010-10-05 | Nikon Corporation | Electronic camera having signal processing units that perform signal processing on image data |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2204776A patent/JPH0488782A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999059345A1 (en) * | 1998-05-08 | 1999-11-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state color imager |
| US7808533B2 (en) | 1998-06-30 | 2010-10-05 | Nikon Corporation | Electronic camera having signal processing units that perform signal processing on image data |
| US8878956B2 (en) | 1998-06-30 | 2014-11-04 | Nikon Corporation | Digital camera and storage medium for image signal processing for white balance control |
| WO2001030087A1 (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color image pickup apparatus |
| US6967748B1 (en) | 1999-10-19 | 2005-11-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color image pickup device |
| JP2003153291A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Canon Inc | 撮像装置及びシステム |
| WO2006064564A1 (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-22 | Fujitsu Limited | 撮像装置、撮像素子および画像処理方法 |
| JPWO2006064564A1 (ja) * | 2004-12-16 | 2008-06-12 | 富士通株式会社 | 撮像装置、撮像素子および画像処理方法 |
| US7773137B2 (en) | 2004-12-16 | 2010-08-10 | Fujitsu Semiconductor Limited | Imaging apparatus, imaging element, and image processing method |
| JP4536072B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-09-01 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 撮像装置 |
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