JPH0865548A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH0865548A
JPH0865548A JP6195264A JP19526494A JPH0865548A JP H0865548 A JPH0865548 A JP H0865548A JP 6195264 A JP6195264 A JP 6195264A JP 19526494 A JP19526494 A JP 19526494A JP H0865548 A JPH0865548 A JP H0865548A
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JP
Japan
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contour
signal
aperture
diaphragm
horizontal
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JP6195264A
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English (en)
Inventor
Ken Terasawa
見 寺澤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication of JPH0865548A publication Critical patent/JPH0865548A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絞り量に応じて映像信号の輪郭強調特性を制
御することのできる撮像装置を得る。 【構成】 ポテンショメータ12により絞り2の絞り量
を検出し、その検出に応じた制御信号96iをCPU9
に送り、CPU9は制御信号96iに応じた制御信号9
5sを生成して、輪郭強調回路6の特性を制御する。 【効果】 絞り量の調整による撮像系の空間周波数特性
の変化に伴う映像信号の輪郭強調特性が自動的に制御さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等の撮像
装置に関し、特に画像処理に用いられる輪郭強調回路を
有する撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の映像信号の輪郭強調回路を
有する撮像装置を示すブロック図、図4は輪郭強調回路
を示すブロック図である。次にこれらの図に従って特性
設定の説明をする。図3において、被写体からの反射光
は、レンズ1、絞り2を通過して、撮像素子3に入射す
る。カメラを操作する者が図示していない絞り調整スイ
ッチを操作することにより制御信号94iをCPU9に
送る。これに応じてCPU9は制御信号94sを絞り駆
動モータ10に送ることにより、絞り駆動モータ10が
駆動されて、絞り2は所望の絞り量に調整される。
【0003】撮像素子3から出力された映像信号は、プ
ロセス回路4で白補正、黒補正、ガンマ補正等の調整を
受ける。プロセス回路4から出力された映像信号はA/
D変換器5でA/D変換された後、2つに分岐され、一
方は輪郭強調回路6に入力される。輪郭強調回路6の設
定は、カメラを操作する者が図示していない調整スイッ
チを操作して制御信号91i、92i、93iをCPU
9に送ることにより行われる。これに応じてCPU9は
制御信号91s、92s、93sを輪郭強調回路6に送
ることにより、各設定項目が所望の特性に設定される。
【0004】輪郭強調回路6では、CPU9からの制御
信号91s、92s、93sで定まる特性に従って図4
に示す水平、垂直輪郭抽出部610、609によって、
映像信号から水平、垂直方向の輪郭信号を抽出する。
【0005】図4は、図3の輪郭強調回路6の詳細なブ
ロック図である。輪郭強調回路6の中の構成は、スレッ
ショルド回路611、垂直輪郭抽出部609、水平輪郭
抽出部610、クリスプニング回路641からなる。こ
こでは輪郭強調回路の特性設定項目として、スレッショ
ルド、水平輪郭信号利得、クリスプニングをあげてい
る。
【0006】入力端子601からのディジタル映像信号
は、まず図5のような非線形入出力特性を持つスレッシ
ョンルド操作が行われる。入力端子691に入力された
CPU9からの制御信号91sで定まる特性に従って、
スレッショルド回路61lは非線形変換を行い、信号レ
ベルの小さいものを圧縮する。こうすることで、映像の
暗い部分で目立つノイズを抑圧し、S/N感をあげるこ
とができる。
【0007】次に、垂直輪郭抽出部609において、映
像信号は遅延のないものと、遅延素子621で1走査期
間遅延されたものと、遅延素子622でさらに1走査期
間遅延されたものとの3つに分けられる。これらの3つ
の映像信号は、係数器623、625、624でそれぞ
れ−1倍、2倍、−1倍された後、加算器628で加算
される。こうして抽出された垂直輪郭信号は、係数器6
26で信号レベルを1/2倍され、さら水平LPF(ロ
ーパスフィルタ)627によって水平方向の高周波成分
が低減される。
【0008】一方、垂直輪郭抽出部609の遅延素子6
21で1走査期間遅延された映像信号は、水平輪郭抽出
部610に送られる。水平輪郭抽出部610において、
映像信号は遅延のないものと遅延素子631で1サンプ
リング期間τ遅延されたものと、遅延素子632でさら
に1サンプリング期間τ遅延されたものとの3つに分け
られる。これらの映像信号は、係数器633、635、
634でそれぞれ−1倍、2倍、−1倍された後加算器
629で加算される。このようにしてHPF(ハイパス
フィルタ)が構成される。このHPFの空間周波数特性
を図7の曲線aに示す。こうして抽出された水平輪郭信
号は、入力端子692に入力されたCPUからの制御信
号92sで定まる増幅率に従い係数器636で信号レベ
ルがK倍に増幅される。
【0009】こうして得られた水平、垂直輪郭信号は加
算器630で加算された後、クリスプニング回路641
に送られ、図6のような入出力特性を持つクリスプニン
グ操作が行われる。入力端子693に入力されたCPU
9からの制御信号93sで定まる特性に従ってクリスプ
ニング回路641は、輪郭信号のうち信号レベルの小さ
いものを除去する。こうすることで映像信号のノイズが
強調されるのを防ぎ、輪郭信号を付加したときのS/N
の劣化を低減することができる。
【0010】輪郭強調回路の出力端子602から出力さ
れる輪郭信号は、図3の遅延素子8によって位相が一致
しているもとの映像信号に加算器10で付加され、D/
A変換器7でD/A変換されて出力端子11より出力さ
れる。こうして得られる映像信号は輪郭が強調されてい
るので、解像感のある良好な映像信号となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ビデオカメラ等におい
て、撮像系の空間周波数特性(Modulation Transfer Fu
nction:以降MTFと称す)は、レンズ、絞り、撮像素
子、水晶LPF等の光学素子のそれぞれのMTFの積に
よって定量的に定まる。これらのうち、絞り機構は開閉
の度合によってF値が変化するので、それに伴い絞りの
MTFは理想的な場合、図8のように変化する。従っ
て、F値が大きくなるほど、カメラで撮像した映像信号
の高域の変調度は低下していくのがわかる。
【0012】ところで近年、高精細な映像を獲得するた
めに、HDTV(High DifinitionTV)カメラが使われ
るようになったが、そのようなカメラは従来に比べて空
間周波数の高い信号を扱うようになってきたため、絞り
による高域の変調度の低下が無視できなくなってきてい
る。しかしながら、上記のような従来の輪郭強調回路は
絞りF値の変化に関係なく独立して輪郭強調が行われて
いるので、MTFの変化を考慮して輪郭強調の特性設定
を行う場合は、カメラを操作する者が手動によりその設
定を行わなければならないという問題があった。
【0013】本発明はこのような問題に鑑み、カメラを
操作する者の手を煩わすことなく、撮像系のMTFの変
化に伴う輪郭強調の特性設定を、自動的に行うことので
きる撮像装置を得ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明においては、映像
信号の輪郭を強調する輪郭強調回路を有する撮像装置に
おいて、絞り機構の絞り量を調整する絞り量調整手段
と、絞り量検出手段と、検出した絞り量に応じて輪郭強
調回路の特性を制御する制御手段とを設けている。
【0015】
【作用】本発明による撮像装置によれば、絞り機構によ
る絞り量を検出して、その検出した絞り量を制御手段に
送り、制御手段は、送られてきた絞り量から撮像系のM
TFを求め、それをもとに最適な輪郭強調特性を求めた
後に輪郭強調回路の設定を制御するので、カメラを操作
する者は、撮像系のMTFの変化に伴う輪郭強調の特性
設定を気にすることなくカメラを操作することができ
る。また自動設定以降も、カメラを操作する者の任意の
特性にあわせることができる。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照しながら説明
する。図1は撮像装置を示すブロック図、図2は本発明
による映像信号の輪郭強調回路を示すブロック図であ
る。図1、図2においては、図3、図4と対応する部分
には同一符号を付して説明を省略する。
【0017】図1において、絞り2に設置された絞り量
検出手段としてのポテンショメータ12は、絞り2の現
在の絞り位置(絞り量)を検出し、検出に応じた制御信
号96iをCPU9に送る。CPU9は、制御信号96
iをもとに絞り2のMTFを求め、後述する設定方法に
基づいて各設定項目を最適化する。そして、各設定項目
に対する制御信号91s、92s、93s、95sを輪
郭強調回路6に送ることにより、各設定項目が絞り2の
MTFの変化を考慮した特性に設定される。輪郭強調回
路6では、CPU9からの制御信号91s、92s、9
3s、95sで定まる特性に従って、図2に示す水平、
垂直輪郭抽出部610、609によって、映像信号から
水平、垂直方向の輪郭信号を抽出する。
【0018】次に、絞り2のMTFの変化と輪郭強調回
路6の各設定項目の最適化の方法の一例について説明す
る。ここでは特性設定項目として、スレッショルド、第
1及び第2の水平輪郭信号利得、クリスプニングをあげ
ている。絞り2が開放に近い(F値が小さい)状態で
は、図8に示したように絞り2による高域の低下は軽微
であるので、撮像系のMTFは高域までのびている。こ
の状態を基準として、絞りが絞られてきたとき(F値が
大きくなる)の対応を考える。絞り2が絞られてくる
と、撮像系の限界解像周波数は徐々に低下してくる。従
って、高周波成分を抽出するHPFのピーク周波数もそ
れに伴って低くなっていく。こうすることで、信号の存
在する周波数帯域内で輪郭信号を抽出することができ
る。
【0019】しかし、限界解像周波数の低下によって、
画像は次第に解像感を失ってしまう。そこで、それに合
わせて、輪郭信号の利得を増幅していくようにする。た
だし、利得の増幅はノイズの増加も伴うので、特に画像
の暗部でのS/N感は目だって悪くなる。そこで、スレ
ッショルド回路611の黒圧縮レベルを高レベルにシフ
トさせていくようにする。また、クリスプニング回路6
51の低振幅除去レベルを高レベルにシフトさせて、輪
郭信号として抽出されたノイズの除去を強くし、利得の
増加による画像全体のS/Nが変化しないようにする。
これらの対応は表1のようになる。
【0020】
【表1】
【0021】次に、図2の輪郭強調回路6の構成は、ス
レッショルド回路611、垂直輪郭抽出部609、第1
の水平輪郭抽出部610、第2の水平輪郭抽出部64
0、クリスプニング回路651からなる。入力端子60
1からのディジタル映像信号は、図5の従来例と同様に
垂直抽出部609、第1の水平輪郭部610で処理され
る。
【0022】一方、垂直輪郭抽出部609の遅延素子6
21で1走査期間遅延された映像信号は、第2の水平輪
郭抽出部640にも送られる。第2の水平輪郭抽出部6
40において、映像信号は遅延のないものと、遅延素子
641で2サンプリング期間遅延されたものと、遅延素
子642でさらに2サンプリング期間遅延されたものと
の3つに分けられる。これらの映像信号は、係数器64
3、644、645でそれぞれ−1倍、2倍、−1倍さ
れた後、加算器647で加算される。このようにして構
成されるHPFの空間周波数特性を図7の曲線bに示
す。この場合、HPFの最初のピーク周波数は曲線aの
第1のHPFに比べて1/2となる。こうして抽出され
た第2の水平輪郭信号は、入力端子694に入力された
CPU9からの制御信号95sで定まる増幅率に従い係
数器646で信号レベルが増幅される。
【0023】第1及び第2の水平輪郭抽出部610、6
40からの第1及び第2の水平輪郭信号を適当な比率で
加算することにより、輪郭信号のピーク周波数は、曲線
aから曲線bまで連続的に移動する。このことを利用し
て、輪郭信号の利得の制御とピーク周波数位置の制御と
を同時に行うことができる。
【0024】こうして得られた第1、第2の水平、垂直
輪郭信号は加算器648で加算された後、図6のような
入出力特性を持つクリスプニング操作が行われる。即
ち、入力端子693に入力されたCPU9からの制御信
号93sで定まる特性に従って、クリスプニング回路6
41は、輪郭信号のうち信号レベルの小さいものを除去
する。こうすることで映像信号のノイズが強調されるの
を防ぎ、輪郭信号を付加したときのS/Nの劣化を低減
することができる。
【0025】輪郭強調回路6から出力される輪郭信号
は、図1の遅延素子8によって位相が一致しているもと
の映像信号に加算器10で付加され、D/A変換器7で
D/A変換されて出力端子11より出力される。こうし
て得られる映像信号は、撮像系のMTFの変化に伴う輪
郭強調の特性設定が、カメラを操作する者の手を煩わす
ことなく自動的に行われているので、絞りによるMTF
の変化を気にすることなく、輪郭強調のなされた解像感
のある良好な映像信号となる。
【0026】なお、従来同様カメラを操作する者が図示
していない絞り調整スイッチを操作することで、制御信
号91i、92i、93i、95iをCPUに送れるよ
うに構成しても、本発明の意義が何らそこなわれること
はない。この場合、特性設定の自動、手動を選択できる
選択スイッチを設けてもよいし、あるいは自動設定後の
特性を初期値として、相対的に手動で特性調整を行うよ
うにすることもできる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば映
像信号の輪郭を強調する輪郭強調回路を有する撮像装置
において、絞り量を検出し、その検出に応じて輪郭強調
回路の特性を制御するように構成したことにより、撮像
系のMTFの変化に伴う輪郭強調の特性設定が、カメラ
を操作する者の手を煩わすことなく自動的に行うことが
でき、このため、カメラを操作する者は常に最適な輪郭
強調特性を自動的に得られると共に、また、その設定を
もとに手動で調整することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1における輪郭強調回路の詳細を示すブロッ
ク図である。
【図3】従来の撮像装置を示すブロック図である。
【図4】図3における輪郭強調回路の詳細を示すブロッ
ク図である。
【図5】図1及び図3におけるスレッショルド回路の入
出力特性を示すグラフである。
【図6】図1及び図3におけるクリスプニング回路の入
出力特性を示すグラフである。
【図7】図1及び図3における水平輪郭抽出部の空間周
波数特性を示すグラフである。
【図8】理想的な状態における絞りのF値の変化に伴う
MTFの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 レンズ 2 絞り 3 撮像素子 6 輪郭強調回路 9 CPU 12 ポテンショメータ 609 垂直輪郭抽出部 610 第1の水平輪郭抽出部 640 第2の水平輪郭抽出部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体からの反射光を集光するレンズ
    と、 上記レンズで集光された光の光量を制限する絞り機構
    と、 光を受光して映像信号に変換する撮像素子と、 上記映像信号の輪郭を強調する輪郭強調回路と、 上記絞り機構の絞り量を調整する絞り量調整手段と、 上記絞り機構の絞り量を検出する絞り量検出手段と、 上記絞り量検出手段で検出された絞り量に基づき上記輪
    郭強調回路の特性を制御する制御手段とを設けた撮像装
    置。
  2. 【請求項2】 上記輪郭強調回路は、 垂直輪郭信号を生成する垂直輪郭抽出部と、 ハイパスフィルタ特性を有し第1の水平輪郭信号を生成
    する第1の水平輪郭抽出部と、 上記絞り量検出手段で検出された絞り量に応じて制御さ
    れるハイパスフィルタ特性を有し第2の水平輪郭信号を
    生成する第2の水平輪郭抽出部とにより構成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
JP6195264A 1994-08-19 1994-08-19 撮像装置 Pending JPH0865548A (ja)

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