JPH0898189A

JPH0898189A - 映像信号処理回路

Info

Publication number: JPH0898189A
Application number: JP6254686A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Matsumoto; 浩彰松本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】単板カラービデオカメラにおいて、色偽信号
の低減と色信号の広帯域化、大振幅エッジの影響を抑制
を図る。【構成】エッジ検出回路１９により画像の水平方向の
エッジを検出し、可変係数＋固定係数ローパスフィルタ
２０の特性を制御する。エッジ振幅が小さい時は、ロー
パスフィルタ２０の可変係数部分は入力画素レベルをそ
のまま出力する。そして、エッジ振幅が大きくなると、
入力画素の前後の画素レベルで平均化したものを出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ単板カラービデ
オカメラ装置等に用いられる映像信号処理回路に関する
ものである

【０００２】

【従来の技術】図９に従来のＣＣＤ単板カラービデオカ
メラにおける映像信号処理回路のブロック図を示す。こ
こではディジタル信号処理による例を示す。またＣＣＤ
は、図１０に示す補色市松フィルタを使用し、ＣＲライ
ンとＣＢラインを交互にＣＣＤから読み出すものを例に
取る。

【０００３】図９において、ＣＣＤイメージセンサ１の
出力信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路において相関２重サンプ
リングとゲイン調整を受けた後、ＡＤ変換回路３により
デジタル信号に変換変換される。そして、ＡＤ変換回路
３の出力から輝度信号（Ｙ信号）と搬送色信号（Ｃ信
号）が生成される。

【０００４】輝度信号はまず１ライン遅延回路４の出力
をローパスフィルタ６に通すことにより色信号成分を抑
圧する。次に、水平アパーチャー補償回路７で作成した
水平アパーチャー補償信号と垂直アパーチャー補償回路
８で作成した垂直アパーチャー補償信号とを混合回路９
において混合することによりアパーチャーを補償した輝
度信号成分を得る。そして、ガンマ補正回路１０により
ガンマ補正を行った後、Ｄ／Ａ変換回路１１によりアナ
ログ信号に変換してアナログ輝度信号を得る。

【０００５】一方、色信号は２ラインと水平２画素の繰
り返しの情報より作られる。図１０において、水平方向
の繰り返しを（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２，・・・）と
し、垂直方向の繰り返しを (ＣＲ，ＣＢ，ＣＲ，ＣＢ，
・・・）とすると、上下２画素の混合としてとして読み
出される出力はＣＲＳ１＝Ｙｅ＋ＭｇＣＲＳ２＝Ｃｙ＋ＧＣＢＳ２＝Ｙｅ＋ＧＣＢＳ２＝Ｃｙ＋Ｍｇとなる。

【０００６】Ａ／Ｄ変換回路３によりデジタル信号に変
換されたこれらの信号は、ローパスフィルタ１２により
色偽信号が抑圧され、マトリクス回路１３へ送られる。
ここで、ローパスフィルタ１２はＡ／Ｄ変換回路３の出
力信号と１ライン遅延回路５の出力信号を平均化してい
る。そして、ＣＲラインの信号をフィルタリングした信
号とＣＢラインの信号をフィルタリングした信号とをマ
トリクス回路１３へ出力している。

【０００７】マトリクス回路１３は、ローパスフィルタ
１２の出力の加減算より、ＣＲＳ１＋ＣＲＳ２＝ＣＢＳ１＋ＣＢＳ２＝Ｙｅ＋Ｍｇ
＋Ｃｙ＋Ｇ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ≒ＹＣＲＳ１−ＣＲＳ２＝２Ｒ−Ｇ≒Ｒ−ＹＣＢＳ１−ＣＢＳ２＝−（２Ｂ−Ｇ）≒−（Ｂ−Ｙ）の３つの成分が得られるので、これらからＲ，Ｇ，Ｂの
各色信号を分離する。

【０００８】Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信号を用いてホワイトバ
ランス回路１４においてホワイトバランス調整を行い、
ガンマ補正回路１５でガンマ補正を行った後、色差マト
リクス回路１６へ送る。

【０００９】色差マトリクス回路１６はＲ，Ｇ，Ｂ信号
を色差信号（Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号）に変換し、色サ
ブキャリア変調回路１７はこの色差信号により色サブキ
ャリアを変調してデジタルの搬送色信号を作成する。そ
して、Ｄ／Ａ変換回路１８はデジタルの色信号をアナロ
グの搬送色信号に変換して出力する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の映像信号処理においては、色偽信号の抑圧は水平の
帯域制限フィルタで行われていたが、固定帯域のフィル
タのため次のような問題点があった。

【００１１】（１）入力される信号のエッジ成分を落と
すには大規模な高次のフィルタが必要であった。（２）帯域を十分狭くしないと色偽信号が認識されてし
まう。（３）光学系でも充分な低域フィルタ（光学ローパスフ
ィルタ）が必要である。これにより輝度信号の鮮鋭度が
低下してしまう。

【００１２】本発明は、このような問題点を解決するこ
とができる映像信号処理回路を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る映像信号処理回路は、画像の水平方向
のエッジを検出する回路と、この回路の出力レベルに応
じて色信号成分の通過帯域が変化するフィルタとを備え
ることを特徴とする。

【００１４】そして、画像の水平方向のエッジを検出す
る回路は、色信号成分の水平方向の帯域通過出力を基に
エッジを検出する。また、前記フィルタは同一色の画素
をそのまま通過させる第１のパスと、同一色の前後の画
素の平均値を通過させる第２のパスとを有し、画像の水
平方向のエッジを検出する回路の出力レベルが増加する
にしたがって第２のパスの比率を高めるように構成し
た。

【００１５】さらに、前記フィルタは画像の水平方向の
エッジを検出する回路の出力レベルが所定のレベルに達
するまでは第１のパスの信号のみ通過させるように構成
した。

【００１６】

【作用】本発明によれば、画像の水平方向のエッジの大
きさに応じて色信号成分の帯域が変化するので、色偽信
号の低減と色信号の広帯域化を実現できる。また、画像
の水平方向のエッジの大きさが所定のレベルに達するま
では同一色の画素をそのまま通過させるので、所定のレ
ベルを越える大振幅のエッジの影響を抑圧できる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。図１に本発明を適用した映像信号
処理回路のブロック図を示す。ここで、図９と対応する
部分には同一の番号を付し、その説明を省略する。

【００１８】本実施例では、Ａ／Ｄ変換回路３の出力と
それらを１ライン遅延回路４，５により遅延させた信号
をエッジ検出回路１９へ入力する。エッジ検出回路１９
はこれらの入力信号から画像の水平方向のエッジ（垂直
エッジ）を検出し、制御信号を可変係数＋固定係数ロー
パスフィルタ２０へ出力する。可変係数＋固定係数ロー
パスフィルタ２０は、制御信号に応じて係数が変化する
ように構成された可変係数ローパスフィルタと従来例の
ような固定係数ローパスフィルタとからなり、可変係数
ローパスフィルタの係数を制御信号により変化させ、画
像のエッジ部分と平坦部分とで特性の異なる特性のフィ
ルタリングを行う。

【００１９】図２にエッジ検出回路１９の一例を示す。
ここで、０Ｈ、１Ｈ、２Ｈは、それぞれＡ／Ｄ変換回路
３の出力信号、１ライン遅延回路４の出力信号、１ライ
ン遅延回路５の出力信号である。

【００２０】まず、垂直方向のローパスフィルタ２１に
通して垂直方向に相関の高い信号を作る。続いて、水平
方向のバンドパスフィルタ２２に通して画像の水平方向
のエッジを検出する。なお、このフィルタ部分は、はじ
めに水平方向のバンドパスフィルタで次に垂直方向のロ
ーパスフィルタという組合せでもよい。また２次元フィ
ルタで構成してもよい。

【００２１】バンドパスフィルタ２２で検出された画像
の水平方向のエッジは絶対値回路２３においてその絶対
値が検出され、非線形回路２４により制御信号が作成さ
れる。

【００２２】図３に非線形回路２４の特性の一例を示
す。この例ではエッジ振幅が所定のレベルに達するまで
は係数制御信号Ｋは０であり、エッジの振幅が大きくな
ってこのレベルを越えるとエッジ振幅の増大にしたがっ
て徐々に増加し、エッジ振幅が最大のときには係数制御
信号Ｋは１になっている。

【００２３】図４にローパスフィルタ２０の構成を示
す。Ａ／Ｄ変換回路３の出力信号と１ライン遅延回路５
の出力信号は加算器３１において加算された後、スイッ
チ３２へ入力される。一方、１ライン遅延回路４の出力
信号はそのままスイッチ３３へ入力される。スイッチ３
２，３３は、ＣＲラインの信号が加算器３４へ、ＣＢラ
インの信号が加算器３５へ入力されるように切り換わ
る。そして、ローパスフィルタ３６，３７は、エッジ検
出回路１９からの制御信号に基づいて加算器３４，３５
から入力されたＣＲライン，ＣＢラインの信号をフィル
タリングして出力する。なお、この回路は、ローパスフ
ィルタ３６，３７の係数がエッジ検出回路１９からの制
御信号により可変であることを除けば、図９のローパス
フィルタ１２と基本的に同一である。

【００２４】図５に可変係数ローパスフィルタの例を示
す。この図において、当該画素がエッジ部分にかかる
と、Ｋが大きくなるため下のパスを通る前後２画素の平
均レベル（同じ色フィルタの画素は２画素離分れてい
る）が支配的になる。逆に、エッジ以外ではＫが小さく
なるため上のパスを通る当該画素のレベルが支配的とな
る。図４のローパスフィルタ３６，３７はこのような可
変係数ローパスフィルタとこれに縦続接続された固定係
数ローパスフィルタとから構成されている。

【００２５】図６に動作の説明を示す。（ａ）に示す入
力信号はＳ１，Ｓ２の繰り返しを示しており、○がＳ１
系、×がＳ２系を表している。画像の平坦部ではＳ１，
Ｓ２共にレベルは１であるが、水平方向のエッジが撮像
されているとＳ１のレベルが２となる。

【００２６】従来の固定係数のローパスフィルタでは、
この入力信号のインパルス応答が広がり色偽信号にな
る。これに対して、本実施例では、（ｂ）に示すよう
に、水平バンドパスフィルタにより垂直エッジ成分が抽
出される。なお、（ｂ）はＳ１系のみ図示したものであ
る（Ｓ２系はレベルが一定であるため動作に影響しな
い）。次に（ｃ）に示すように、絶対値回路により正の
成分に折り返される。そして、この絶対値の信号が係数
制御回路に入力される。この非線形特性は図７に示すよ
うに、エッジ振幅がレベル１とレベル２の間で係数制御
信号が変化するため、可変係数フィルタにこの絶対値回
路の出力が入力されると（ｄ）に示すような係数制御信
号が得られる。これにより、当該エッジ部分の画素は完
全に前後の画素の平均におき変わるので、（ｅ）ように
可変係数フィルタの出力はずっと１に保たれる。

【００２７】つまり、従来例では入力信号のインパルス
応答の広がったものが後段に伝送されたが、本実施例で
はフィルタの係数を画像の水平方向のエッジを検出した
信号で変化させることによりエッジ部分の色偽信号を完
全に抑圧することができる。

【００２８】なお、可変係数ローパスフィルタは、一般
的には図８に示すように構成すればよい。また、本発明
は水平方向の画素の差信号から色信号成分を作成する単
板カラービデオカメラ一般に適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れは下記（１）〜（３）に記載の効果を奏する。（１）色偽信号の低減と色信号の広帯域化を実現でき
る。

【００３０】（２）色偽信号の目立つ大振幅エッジの影
響を効果的に抑圧することができる。（３）光学ローパスフィルタの広帯域化が可能になるた
め、輝度信号の鮮鋭度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＣＣＤカラーカメラの信号処
理ブロック図である。

【図２】図１の水平エッジ検出回路の一例を示すブロッ
ク図である。

【図３】図２の非線形回路の特性の一例を示す図であ
る。

【図４】図１のローパスフィルタの一例を示すブロック
である。

【図５】図４における可変係数フィルタの一例を示すブ
ロックである

【図６】水平のエッジ信号に対する各部の波形を示す図
である。

【図７】図６に対する非線形特性の例を示す図である。

【図８】可変係数フィルタの一般的な構成を示す図であ
る。

【図９】従来のＣＣＤカラーカメラの信号処理ブロック
図である。

【図１０】図９のＣＣＤイメージセンサ上の色フィルタ
配置を示す図である。

【符号の説明】

１９…エッジ検出回路、２０…可変係数＋固定係数ロー
パスフィルタ、２２…水平パンドパスフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像の水平方向のエッジを検出する回路
と、該回路の出力レベルに応じて色信号成分の通過帯域
が変化するフィルタとを備えることを特徴とする映像信
号処理回路。
【請求項２】色信号成分の水平方向の帯域通過出力を
基に画像の水平方向のエッジを検出する請求項１記載の
映像信号処理回路。
【請求項３】前記フィルタは同一色の画素をそのまま
通過させる第１のパスと、同一色の前後の画素の平均値
を通過させる第２のパスとを有し、画像の水平方向のエ
ッジを検出する回路の出力レベルが増加するにしたがっ
て第２のパスの比率を高める請求項１又は２記載の映像
信号処理回路。
【請求項４】前記フィルタは画像の水平方向のエッジ
を検出する回路の出力レベルが所定のレベルに達するま
では第１のパスの信号のみ通過させる請求項３記載の映
像信号処理回路。