JPH0795595A

JPH0795595A - カラー撮像装置

Info

Publication number: JPH0795595A
Application number: JP5234580A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Sekine; 正慶関根; Nobuo Fukushima; 信男福島; Tatsushi Katayama; 達嗣片山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】高品位な輝度・色信号を生成するカラー撮像
装置を提供する。【構成】色信号抽出回路１５０は、対応点抽出回路１
０９で得られた対応点情報を用い、ＣＣＤ撮像素子１０
１，１０５の画素出力信号との演算で色信号分離処理
（輝度信号と色差信号の生成）を行なう。これら輝度信
号と色差信号からマトリックス回路１５１と色信号処理
回路１５２を経て所定のＲＧＢ信号または輝度色差信号
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の撮像素子により
同一被写体を撮影するカメラ、または１つの撮像素子を
用い異なった時刻に被写体に対してわずかに位置をずら
し撮影するカメラにおいてその撮像素子から得られた信
号から１つの映像信号を合成し出力する映像信号処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズとレンズ駆動モーター類とＣＣＤ
等の撮像素子の一体になった撮像系を複数系統有し、そ
れぞれを統括的に操作することで、同一被写体を撮影す
るカメラがある。

【０００３】図１２はそのカメラの構成図である。この
カメラは、カラーＣＣＤ素子１０１，１０５と、色信号
抽出回路１０２，１０６と、マトリックス回路１０３，
１０７と、色信号処理回路１０４，１０８と、対応点抽
出回路１０９と、モデル化回路１１０と、画像生成回路
１１１と、画像合成回路１１２と、テクスチャマッピン
グ回路１１３と、スイッチ１１４と、２Ｄディスプレイ
１１５と、３Ｄディスプレイ１１６と、光学ローパスフ
ィルター１３０，１３１で構成されている。

【０００４】まず、このカメラを立体カメラとして使用
するときの処理経路を説明する。それぞれわずかに異な
った位置または角度からの２つの撮像系で被写体を撮影
し、その映像信号、例えばＲＧＢを独立に生成し、立体
テレビに映し出すものである。この視差を持った２つの
映像を立体視可能な３Ｄディスプレイ１１６で見ると、
人間は被写体を立体的に感じることができる。輝度信号
及び色信号の生成過程は次節で説明する。この構成の場
合、スイッチ１１４はＡ側とする。

【０００５】また、本装置では回路１０９〜１１３を有
しているため、被写体の立体情報を求めることも可能で
ある。この場合、対応点抽出回路１０９で相互の映像の
対応点を見つける演算をし、さらにモデル化回路１１０
で光学系の配置関係及びフォーカス情報から、被写体の
立体情報の距離情報を求め、数学モデルに変換する。こ
のあと、画像生成回路１１１でワイヤーフレームと呼ば
れる立体画像を生成し、画像合成回路１１２で合成した
２次元の画像をテクスチャマッピング回路１１３で張り
合わせる。この映像信号を出力するときは、スイッチ１
１４をＢ側に設定する。このような構成を有することに
より、実際に撮影した角度とは異なるカメラ位置からの
映像に変換することが可能である。対応点抽出回路１０
９は、所定の範囲の領域毎に２つの映像信号から同じ被
写体がそれぞれどの画素に写っているかを計算するもの
であり、画面垂直及び水平方向の対応が１画素以下の精
度で求められるものである。

【０００６】もう１つ使用法として、２つの撮像系から
得たそれぞれの映像信号から、１つの高画質な映像を得
ることができる。この方法については、特開平４−２６
２６７７号公報に記述がある。これは２つの映像信号の
対応点を計算し、また視差によって生じる台形状の歪を
修正してから対応する画素を重ねるもので、撮像素子で
生じるランダム性のノイズを低減し、高品位な画像を得
るものである。

【０００７】上記の例は、撮像系の構成や配置は同じ
で、使用者の意志によって信号処理方式と出力形態を切
り換えることで選択することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】各撮像系でカラー撮影
をするには、ＣＣＤ撮像素子の各画素にカラーフィルタ
ーを設けた単板式カラー撮像素子が使われることが多
い。他にプリズムで色分解し、各色ごとにＣＣＤを設け
る方式もあるが、前者の方が小型に構成できるという点
で優れている。このカラーフィルターの特性、配置につ
いても様々な方式があるが、輝度信号の解像力を得やす
い補色モザイク型または色差線順次方式と呼ばれる構成
のものが最も多く使われている。

【０００９】この単板式カラー撮像素子を用いた場合、
以下の様な問題があった。色差線順次方式のような単板
式カラー撮像素子では、１つの画素からでは完全な輝度
信号やＲＧＢ信号を取り出すことが出来ない。そのた
め、色信号抽出回路１０２，１０６で異なる時刻に得ら
れた、近傍の異なる色の画素のデータを１つのタイミン
グに合わせ、マトリックス回路１０３と１０７でこの信
号を組み合わせてＲＧＢ信号を得る。次段の色信号処理
回路１０４と１０８でホワイトバランス処理、必要によ
ってはガンマ補正処理を行い、所定のＲＧＢ信号または
色差信号を作る。一方、輝度信号は、ローパスフィルタ
ー１１７と１１８によって生成される。

【００１０】この映像信号処理は、２つの撮像系それぞ
れ独立に行うもので、それぞれの撮像素子から得られる
映像信号はプリズムで色分解する方式や白黒カメラに比
べややボケたものとなっていた。また、有彩色の細かい
パターンを撮影した場合、本来とは異なった色がついて
見える現象が発生していた。これらの問題は、単板カラ
ー撮像方式を用いた撮像系が１本の通常のカメラと同様
であるが、これらの問題は単式カラー撮像方式を用いた
撮像系が１本の通常のカメラと同様である。このように
劣化した映像信号を用いて、前記のようなテクスチャマ
ッピング処理、重ね合わせによる高精細化処理を行った
場合、解像力の向上度はわずかしか期待できず、擬似的
に色がついて見える現象においては、悪化する場合があ
る。

【００１１】本発明の目的は、上記画質劣化の問題を解
決し、高品位な輝度・色信号を生成するカラー撮像装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー撮像装置
は、単板式カラー撮像装置を有し、異なった撮影位置関
係で撮影した２つ以上の映像情報を処理するカラー装置
において、各映像情報から画像の対応点位置関係の情報
を求める手段と、該対応点位置関係の情報と各映像情報
から１つの規定の映像信号を生成する手段を有してい
る。

【００１３】

【作用】本発明は、色抽出信号が得られた時点で２つの
画像の対応点を考慮し、最適な輝度信号・色信号処理を
行うものである。

【００１４】ここで、カラーフィルターを有する撮像素
子とは、色差線順次方式、純色（ＲＧＢ）ストライプ方
式、その他、画素毎にカラーフィルターを設けたもの一
般をさす。撮像素子はＣＣＤ固体撮像素子の他に、ＭＯ
Ｓ型固体撮像素子や撮像管でも撮像面にカラーフィルタ
ーを設け、１つの素子でカラー映像を撮影するものをさ
す。２つ以上の撮像素子信号とは、複数の撮像系から得
られる撮像素子信号、または時刻と撮影位置の異なった
１つの撮像素子で得られた撮像素子信号をさす。対応点
情報とは、２つの画像から一致性を比較し、同一被写体
を判断した情報、撮像系を自動的に振動させ、その移動
させた命令値または移動量を検出した情報、予め空間的
に変位を与えて設置された複数の撮像系の変位の情報を
さす。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１６】（第１の実施例）図１は第１の実施例のカ
ラー撮像装置の構成図である。

【００１７】本実施例は図１２の従来例において画像合
成回路１１２が除去され、色信号抽出回路１５０とマト
リックス回路１５１と色信号処理回路１５２と歪補正回
路１５５とエンハンス回路１５３が付加されている。こ
こで、色信号抽出回路１５０とエンハンス回路１５３に
は対応点抽出回路１０９で求められた対応点情報が加え
られている。色信号処理回路１５２の出力信号は、エン
ハンス回路１５３と歪補正回路１５５を通して、直接２
Ｄディスプレイ１１５またはテクスチャマッピング回路
１１３へ供給される。マトリックス回路１５１と色信号
処理回路１５２は従来例と同様な動作である。

【００１８】まず、ここの説明でのＣＣＤ撮像素子１０
１，１０５のカラーフィルター配列を図２に示す。各受
光素子毎にそれぞれカラーフィルターが取り付けられて
おり、種類はイエローＹｅ、マゼンタＭｇ、シアンＣ
ｙ、グリーンＧｒの４種とする。ここでＹｅ＝Ｒ＋ＧＭｇ＝Ｒ＋ＢＣｙ＝Ｂ＋ＧＧｒ＝ＧＲは赤、Ｇは緑、Ｂは青色の強度
を示す。である。各フィールドでは上下２画素の信号を加算し、
１ラインとびに出力するようになっており、偶数フィー
ルド，奇数フィールドでは１ライン分読みだしラインが
ずれる。例えば偶数フィールドでは図の左側に示される
ように、第ｎラインではＹｅ＋Ｍｇ、Ｃｙ＋Ｇｒ、…と
読み出され、第ｎ＋１ラインでは、Ｙｅ＋Ｇｒ、Ｃｙ＋
Ｍｇ、…と読み出される。

【００１９】ここで、従来の構成では、遅延素子を用い
た色信号抽出回路１０２，１０６により、近傍の４種の
異なる色の信号が同じタイミングになるように合わせら
れる。この４種の信号は例えば、Ｙｅ＋ＭｇＣｙ＋ＧｒＹｅ＋ＧｒＣｙ＋Ｍｇである。マトリックス回路１０３，１０７でこれら信号
の相互の加算・減算処理を行い、ＲＧＢ信号を生成す
る。また、輝度信号は、水平方向に隣あう画素との移動
平均で求められる。すなわち、（Ｙｅ＋Ｍｇ）＋（Ｃｙ＋Ｇｒ）＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ≒
輝度信号を計算する。ただし、本実施例におけるＲ，Ｇ，Ｂ各信
号の係数は、実際のカラーフィルター特性に応じて異な
った値を使うことがあるが、説明のため整数値を用い
る。

【００２０】ここで、一般に空間的に位置の異なった映
像の情報を加算すると、空間的なデジタルローパスフィ
ルターを実行したのと同じ効果が現れ、信号の通過帯域
が制限される。図３に映像信号の周波数特性を示す。上
述の例で、輝度信号は常に隣の画素との移動平均演算を
行って求めていることになるため、輝度信号周波数帯域
は３０１のようになる。この特性は、映像のサンプリン
グ周波数をｆｓとすると、ｆｓ／２で信号が完全にカッ
トされ、またｆｓ／２よりかなり低い周波数でも信号通
過が制限されている。また、カラーフィルターは水平方
向に２組の画素の繰り返し配列である。つまり、色につ
いては２画素間隔のサンプリングになっているため、有
彩色に対してはｆｓ／２の周波数にキャリアがたち、偽
色が発生する。これを防ぐため、ＣＣＤ撮像素子の前に
設ける光学ローパスフィルター１３０，１３１の周波数
特性は、図３の３１２の様な特性なものを用いる。これ
ら要因により、映像信号は本来同じ画素数の白黒撮像素
子に比べかなり解像力が低下している。

【００２１】そこで、本装置の特徴である色信号抽出回
路１５０は以下に述べる動作を行う。まず、対応点抽出
回路１０９が、２つの映像の対応点を計算する。この出
力値は、ある被写体の１点を、各ＣＣＤ撮像素子１０
１，１０５のどの画素で光電変換したかの情報を有して
いる。色信号抽出回路１５０はこの対応点情報を用い、
相対する撮像素子の画素出力信号との演算で色信号分離
処理を行う。

【００２２】１つの例を図４に示す。ここでＣＣＤ撮像
素子１０１の出力信号４０１は、ＣＣＤ撮像素子１０５
の出力信号４１１と同じ被写体の１点であると求められ
たとする。この場合、本装置では、信号４０１と信号４
１１の和を求めて輝度信号を求める。即ち（Ｙｅ＋Ｍｇ）＋（Ｃｙ＋Ｇｒ）＝２Ｒ＋３Ｇ＋３Ｂ（１）信号４０１信号４１１輝度信号４０２４１２：：４０３４１３４０４４１４：：となる。一方、色差信号は、相対するＣＣＤ撮像素子信
号との差を計算することにより得られる。すなわち、第ｎライン（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇｒ）＝２Ｒ−Ｇ（２−１）信号４０１信号４１１Ｒ色差信号１（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇｒ）＝２Ｒ−Ｇ（２−２）信号４１２信号４０２Ｒ色差信号２第ｎ＋１ライン（Ｙｅ＋Ｇｒ）−（Ｃｙ＋Ｍｇ）＝Ｇ−２Ｂ（３−１）信号４０３信号４１３Ｂ色差信号１（Ｙｅ＋Ｇｒ）−（Ｃｙ＋Ｍｇ）＝Ｇ−２Ｂ（３−２）信号４１４信号４０４Ｂ色差信号２で求められる。

【００２３】この処理は画素クロック毎に行われる。こ
こで、輝度信号の周波数帯域については、前述の輝度信
号を求める際の移動平均処理がないので、画素サンプリ
ング周波数ｆｓの半分まで得られるようになり、画像の
解像力は飛躍的に改善する。このときの輝度信号周波数
帯域は３０２となる。また、色差信号のサンプリング周
波数は、従来例の２倍、つまり毎画素得られることにな
る。そのため、有彩色に対しても偽色による妨害が全く
生じない。

【００２４】画素は常に上記の様に完全に重なるとは限
らない。図５は相対する画素が水平垂直ともに１画素以
下ずれた状態である。この場合まず予めＣＣＤ撮像素子
１０５の出力信号を、４種のカラーフィルターの信号ご
とに補間演算し、対応する画素信号の位置での信号強度
を予測する。例えば、信号５０２（Ｃｙ＋Ｇｒ）に相対
するＣＣＤ１０５側の画素信号５０２’（Ｙｅ＋Ｍｇ）
を生成する場合、計算式は［信号５０２’］＝（１−ＫH ）（１−ＫV ）［信号５１３］＋ＫH （１−ＫV ）［信号５１２］＋（１−ＫH ）ＫV ［信号５１１］＋ＫH ＫV ［信号５１０］（４）ＫH は５０２と５１３の水平方向の距離を表す対応点情
報（０≦ＫH ≦１）ＫV は５０２と５１３の垂直方向の距離を表す対応点情
報（０≦ＫV ≦１）で求められる。この（４）式は双線形１次補間を用いた
もので、より多くの回路を使える装置では、より広範囲
な画素情報を用い、例えば３次スプライン補間などを行
っても良い。このような演算によって、相対する撮像素
子側で必要となる画素信号を予測してから、輝度信号・
色信号を生成する。この演算は、上述の（１）〜（３−
２）を用いる。

【００２５】実際には、この補間処理を両方の映像信号
に対して行う。各映像信号にはレンズの歪差によって生
じる画像の歪曲、視差によって生じる台形状の歪、各レ
ンズの焦点距離の設定値の誤差による画像サイズの違い
があり、高精細な合成画像を行うにはこれらを修正しな
くてはならない。そこでこの画素補間の処理と、歪補正
の処理を同一処理過程で行う。

【００２６】このように１画素以下の重なりがある場
合、輝度信号帯域は３０２よりやや劣り、３０３のカー
ブとなる。それでも帯域は従来例より高いところまで得
られることになる。また、色信号は、不等間隔サンプリ
ングとなるが、サンプリング数は図４の場合と同様で偽
色信号による妨害は非常に少ない。

【００２７】また、撮影の状態によっては、全く同じ色
のフィルターの画素が重なる場合がある。この場合は相
対する撮像素子との演算を行っても、空間的なサンプリ
ング間隔は狭くならない。しかし、両撮像素子でそれぞ
れ輝度信号、色差信号が求められるので、これらを平均
してＳ／Ｎの高い信号を得ることができる。そこで、帯
域内の高周波側を持ち上げるエッジエンハンスを行うこ
とで、通過周波数を広げ、解像力を改善する。この信号
はＳ／Ｎ比が良いため、従来のエッジエンハンスよりか
なり強い高域操作を行ってもノイズが目立たない。この
エッジエンハンス操作はエンハンス回路１５３で行う。
しかし、偽色信号は従来例と同様に発生する。

【００２８】このように対応点情報をもとに輝度信号・
色信号を生成したあと、従来と同様な動作のマトリック
ス回路１５１、色信号処理回路１５２を介し、所定のＲ
ＧＢ信号または輝度色差信号を得る。この状態ですでに
２つの映像信号の幾何学的な歪の差は修正されているの
で、出力したい撮影角度からの幾何学変形を歪補正回路
１５５で処理する。上述の例では、ＣＣＤ撮像素子１０
１の画素信号をもとに映像信号を作ったので、ＣＣＤ撮
像素子１０１と出力したい撮影方向との幾何学歪補正を
行う。このように合成処理した映像を、最終的にディス
プレイ１１５または１１３に出力する。

【００２９】このような処理を行った映像信号は画面全
体でみると、部分的に解像力が改善する度合いが異なっ
ている。このままでは、繰り返しの多い縞状の被写体や
細かいパターンの多い並木道の様な被写体を撮影した場
合、不自然な映像になってしまう。さらに、上記歪補正
回路１５５は、一種の補間演算を行うため、やはり解像
度にムラが生じる可能性がある。そこで本装置ではエン
ハンス回路１５３のエッジエンハンス特性を、対応点の
情報に基づいて強弱させ、この問題を低減している。例
えば、図４の状態ではエンハンスをしない、図５の状態
ではわずかに行う、同じ色のフィルターが重なった場合
は強いエンハンスを行うようにする。そして歪補正で解
像力が低下する場所でも、同様にエッジエンハンスを強
める。

【００３０】本装置の処理で、偽色信号の妨害がでる同
じ色のフィルターが完全に重なる場所は、確率的に少な
く、画面中に何点かしかない。そのため、光学ローパス
フィルター１３０，１３１の特性を従来例のものよりか
なり高く設定することが可能である。この場合の光学ロ
ーパスフィルター特性を図３の３１３に示す。

【００３１】以上に述べた処理によって、画面全体で少
なくとも５０％以上解像力が向上し、従来例に比べシャ
ープな映像が得られる。また、偽色の発生もほとんどの
場所で生じない。このような効果は、従来例の様に各撮
像素子で映像信号処理を行った後に合成した場合には得
られない。

【００３２】さらに、場合によっては、一方または両方
の撮像系の撮影方向をわずかに変動させ、一方のＣＣＤ
撮像素子画素に対し、時刻によって異なった色フィルタ
ーが対応するようにするとよい。これにより、完全に同
じ色フィルターが重なる領域が常に移動し、動画として
は目立たなくなる。

【００３３】また、対応点抽出回路１０９がエラーをお
こしているか精度が低下している状態を検出したら、相
対する撮像素子の画素信号を使用せず、従来の映像信号
処理方式に切り換えることが望ましい。

【００３４】（第２の実施例）本発明の構成は、前記の
色差線順次方式以外にも使用できる。以下に、前記色差
線順次方式に続いて一般的な方式である、ＲＧＢストラ
イプ方式の場合の処理内容を示す。図６は、この撮像素
子のカラーフィルター配列である。このカラーフィルタ
ーは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のフィルターが縦に整然と並んで
おり、水平方向には３画素周期で同じカラーフィルター
が繰り返す。そのため、各画素信号はほぼそのまま、色
信号のＲＧＢ信号として扱うことができる。ここで一般
には、以下のようにして輝度信号を生成していた。

【００３５】（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３これは、得られた画素信号と、左画素と、２画素左の信
号を常に足し合わせたものであり、これは重み係数が
（１，１，１）移動平均処理である。このため、この輝
度信号の演算の周波数特性は、図７の特性６０１のよう
になる。３画素で１組の色が繰り返すので、有彩色に対
してはｆｓ／３の周波数にキャリアがたつ。そのため、
光学ローパスフィルターは、このキャリアをカットする
ために、６１１の特性を取らなければならない。以上の
理由で、このカラーフィルター方式では、輝度信号の帯
域は画素サンプリング周波数の１／３までしか得られな
い。

【００３６】このカラーフィルター方式の場合、本装置
の構成は図８のようになる。図１の構成に比べ、色差信
号からＲＧＢ信号を作るマトリックス回路１０３，１０
７が不要になり、削除されている。

【００３７】本装置での、輝度信号生成の過程を以下に
説明する。図９は、２つのＣＣＤ撮像素子１０１，１０
５が水平方向に３ｎ＋１画素（ｎは整数）ずれていた場
合を示している。この場合、ＲＧＢ第ｍクロック［信号８０１］＋［信号８１１］＋［信号８１２］第ｍ＋１クロック［信号８０１］＋［信号８０２］＋［信号８１２］第ｍ＋２クロック［信号８１３］＋［信号８０２］＋［信号８１２］：：：というように、相対するＣＣＤ撮像素子１０１，１０５
の最も近い異なった色フィルターの信号を扱うようにし
て処理を行う。この場合、空間的には狭い範囲の画素信
号しか使わないため、移動平均による輝度信号の通過帯
域は、図７の６０２まで広がる。さらに、色信号はそれ
ぞれ、ＲＧＢ第ｍクロック信号８０１信号８１１信号８１２第ｍ＋１クロック信号８０１信号８０２信号８１２第ｍ＋２クロック信号８１３信号８０２信号８１２：：：：のように処理する。すなわち、相互のＣＣＤ撮像素子１
０１，１０５の最も空間的に近い画素から色信号を生成
する。そのためやはり、空間的な色信号のサンプリング
周波数は従来例に比べ高くなり、偽色信号による輝度信
号への妨害がたいへん少ない。

【００３８】図９の例の他に、第１の実施例と同様、１
画素以下のずれの場合、全く同じ色のフィルターが重な
った場合が生じるが、それぞれの場合の処理は同様で、
対応点情報に基づいてエンハンス回路１５３を制御し、
全体的に映像信号の帯域が広がるように処理している。
そして、光学ローパスフィルター１３０，１３１につい
ても、第１の実施例と同様に、広い周波数特性のものを
使用することができ、全体的に広帯域な映像信号を得る
ことができる。

【００３９】（第３の実施例）上記の２つの実施例は、
２つ以上のＣＣＤ撮像素子を有している装置に関して述
べたものだが、カメラを被写体に対して相対的に移動さ
せることができる場合、以下のような構成をとることが
できる。この移動とは、例えば撮影者の手振れや故意に
カメラをシフトさせる行為である。

【００４０】図１０は、本装置の構成のうち、２次元映
像信号を生成する部分を示すもので、メモリ１５６、メ
モリ読出し制御回路１５７、動きベクトル検出回路１５
８、そのほか同一番号の要素は図１の構成要素と同様で
ある。この動きベクトル検出回路１５８の出力は、メモ
リ読出し制御回路１５７と色信号抽出回路１５０に入力
される。

【００４１】次に、本装置の動作を説明する。メモリ１
５６は、例えば１フレーム分の容量を有するもので、Ｃ
ＣＤ撮像素子１０１の出力信号を次々に記憶する。動き
ベクトル検出回路１５８は、ＣＣＤ撮像素子１０１の出
力から、画像が１フレームにどのくらい移動したかを計
算する。この演算には１フレーム分程度の画像メモリが
必要だが、動きベクトル検出回路１５８はこの分のメモ
リを含んでいるものとする。また、この画像移動量は、
画面を細かく分割した領域毎に求められる。

【００４２】ここで、色信号処理回路１５０は、ＣＣＤ
撮像素子１０１からの信号と１フレーム遅延された同信
号とを演算して映像信号を生成するのだが、このときに
どの画素と演算するかを動きベクトル情報から判断す
る。例えば動きベクトル検出回路１５８が、カメラまた
は被写体が１フレームでちょうど水平方向に１画素移動
したと検出した場合、図４と同様な画素対応の状態にな
っていることが分かる。そこで、図１の構成と同様、式
（１）〜（３−２）を用い輝度信号と色信号を生成す
る。さらに、ズレが整数画素数でないとき、式（４）を
用いて補間演算を行い、完全に同じ画素の色フィルター
が重なった場合、後段のエンハンス回路１５３の特性を
変化させる点も、図１の構成と同様である。つまり、Ｃ
ＣＤ撮像素子は１つであるが、時間的にカメラが移動し
た場合、メモリ１５６と動きベクトル検出回路１５８を
用いれば、ＣＣＤ撮像素子が２つあるのと同様な効果を
もたらすことができ、広帯域な映像信号を得ることがで
きる。

【００４３】（第４の実施例）第３の実施例で記述した
構成では、カメラか被写体が所定の移動を行う必要があ
った。図１１の本実施例の構成では、カメラと被写体が
移動していなくても、高精細な映像を得ることができ
る。

【００４４】そのために、本実施例では可変頂角プリズ
ム等の光軸を偏向させることができる光軸偏向器１６
２、そのアクチュエーター１６０、実際の偏向角センサ
ー１６１、発信器１５９が設けられている。

【００４５】発信器１５９は、レンズ焦点距離情報に応
じて、光軸偏向器１６２の偏向角を決定し、アクチュエ
ーター１６０に出力する。この出力命令値によって、光
軸が高速に偏向し、ＣＣＤ撮像素子１０１が受光する画
像が振動する。この作用によって、図１０のカメラまた
は被写体の移動と同様な状態を作り出している。この場
合、演算する画素を決定する際に、動きベクトルを使用
する必要はなく、センサー１６１の偏向検出値を用いて
いる。また、光軸偏向器１６２の応答が充分に正確な場
合、発信器１５９の命令値を用いてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、光学的位
置が異なるＣＣＤ撮像素子の映像信号から、常に異なっ
た色フィルターの画素を用いて所定の映像信号を生成す
るので、輝度信号帯域が飛躍的に拡大され、また偽色が
発生しない高精細な映像を得ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のカラー撮像装置の構成
図である。

【図２】ＣＣＤ撮像素子１０１，１０５のカラーフィル
ターの配列を示す図である。

【図３】映像信号の周波数特性を示す図である。

【図４】演算処理例を示す図である。

【図５】演算処理例を示す図である。

【図６】ＲＧＢストライプ方式のフィルター配列を示す
図である。

【図７】映像信号の周波数特性を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施例のカラー撮像装置の構成
図である。

【図９】演算処理例を示す図である。

【図１０】本発明の第３の実施例のカラー撮像装置の構
成図である。

【図１１】本発明の第４の実施例のカラー撮像装置の構
成図である。

【図１２】カラー撮像装置の従来例の構成図である。

【符号の説明】

１０１ＣＣＤ撮像素子１０２色信号抽出回路１０３マトリックス回路１０４色信号処理回路１０５ＣＣＤ撮像素子１０６色信号抽出回路１０７マトリックス回路１０８色信号処理回路１０９対応点抽出回路１１０モデル化回路１１１画像生成回路１１３テクスチャマッピング回路１１４スイッチ１１５２Ｄディスプレイ１１６３Ｄディスプレイ１１７ローパスフィルター１１８ローパスフィルター１３０光学ローパスフィルター１３１光学ローパスフィルター１５０色信号抽出回路１５１マトリックス回路１５２色信号処理回路１５３エンハンス回路１５５歪補正回路１５６メモリ１５７メモリ読出し制御回路１５８動きベクトル検出回路１５９発信器１６０アクチュエータ１６１偏向角センサ１６２光軸偏向器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単板式カラー撮像素子を有し、異なった
撮影位置関係で撮影した２つ以上の映像情報を処理する
カラー撮像装置において各映像情報から画像の対応点位
置関係の情報を求める手段と、該対応点位置関係の情報
と各映像情報から１つの規定の映像信号を生成する手段
を有することを特徴とするカラー映像装置。