JPH0951457A

JPH0951457A - 映像入力装置

Info

Publication number: JPH0951457A
Application number: JP7198326A
Authority: JP
Inventors: Makoto Senda; 誠千田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】動画像と静止画像とを同時に入力しながら高
画質静止画像を得る。【解決手段】通常は撮像部１で撮像した動画像信号が
セレクタ１２を介して映像信号処理部３で処理された
後、セレクタ１３から動画像キャプチャ５に取込まれ
る。静止画像要求があると、撮像部１はレンズ制御部２
０、駆動部２により制御されて画素ずらし又は画面分割
による複数の撮像領域が順次に定められ、各領域につい
て撮像し、複数の静止画像信号がメモリ８に記憶され
る。メモリ８から順次読み出された信号は加算部９でフ
ィルタイメージの信号を加えた後、セレクタ１２から映
像信号処理部３で処理され、セレクタ１３から静止画像
キャプチャ４に取込まれて一枚の高画質静止画像に合成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静止画及び動画を取
込み、出力、表示、蓄積、通信等の処理を行う映像入力
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、映像入力装置は、動画像を取り込
むことが主目的であったが、静止画像を取込むことでも
利用されている。従来の電子カメラの有効画素は４０万
画素程度であり、高精細画像の静止画を扱うことが可能
なほどカメラの解像度は高くない。また、このカメラで
撮像された画像は、標準の映像信号（例えば、ＮＴＳ
Ｃ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭなど）による出力が一般的であ
った。しかし、スキャナと比べ、立体物の画像が取り込
めることや、原稿台にセットせずに容易に取込めること
などの利点があるので、取込む画面全体を複数画面に分
割して取込んだ後に、各分割画面を合成して静止画像を
得る方法で高画質化を図る手法が検討されている。

【０００３】以下に従来例に関して図１３を用いて説明
する。１０１は、人物や書画等の静止画の撮像に使用す
るカメラ部、１０２はカメラ１０１の撮像範囲を移動さ
せるための駆動部、１０３はカメラ１で入力された映像
信号をあらゆる用途で使用するために映像データに変換
する処理を行う映像入力処理部、１０４は映像入力処理
部１０３からの映像データをメモリ１０５に入力するた
めのメモリ領域の指定やタイミング制御など、及びメモ
リ１０５から映像データを読み出して全体制御部１０６
へ転送するためのメモリ領域の指定やタイミング制御な
どを行う画像キャプチャ部、１０５は画像キャプチャ部
１０４により映像データを記憶するメモリ部、１０６は
映像を入力して処理し出力するまでのすべての制御を行
う全体制御部、１０７は映像データを格納する蓄積部、
１０８は映像データを表示する表示部、１０９は映像デ
ータを印刷する出力部、１１０は映像データを通信して
相手端末に送信する通信部である。

【０００４】次に、高画質映像入力をする場合につい
て、撮像対象となる全画面領域を複数画面に分割して、
分割された各画面を順次取込み、その取込んだ各画面を
合成して高画質な静止画を得る動作を説明する。まず、
全体制御部１０６からの指示により駆動部１０２を駆動
し、カメラ１０１の撮像領域を所定の位置に合わせる。
次に、カメラ１０１から入力された映像信号が映像入力
処理部１０３を経由して映像データとなる。この映像入
力処理部１０３では、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのコンポジ
ット信号であれば、Ｙ信号（輝度信号）とＣ信号（色差
信号）とにＹＣ分離し、更に、Ｃ信号をＣｒ、Ｃｂ信号
に色差分離して、Ｙ信号、Ｃｒ信号、Ｃｂ信号として、
その後、Ａ／Ｄ変換する。更に、色空間変換が必要であ
れば、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に色空間変換する処理が
施され、また、フォーマット変換や解像度変換や拡大／
縮小などが必要であれば、画素密度変換処理やそれに伴
うフィルタ等による補間処理等が施される。

【０００５】こうして、映像処理された映像データを画
像キャプチャ部１０４によりメモリ部１０５のある指定
された領域に記憶する。上記動作を分割された画面分繰
返すことでメモリ１０５には、撮像対象である全画面領
域の映像データが記憶される。この各画面の画像データ
を張り合せて合成することにより、一つの高画質な静止
画データが得られ、その高画質静止画データを全体制御
部１０６が、紙面に出力したい場合は出力部１０９へ転
送して出力し、蓄積したい場合は蓄積部１０７へ転送し
て格納し、表示したい場合は表示部１０８へ転送して表
示し、遠隔地や他の端末に転送したい場合は通信部１１
０へ転送して送信する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
映像入力装置でも高画質な静止画像を取り込んで蓄積、
表示、出力、あるいは通信をすることが可能である。し
かしながら、上記高画質静止画像を取り込む映像入力装
置の場合には、動画像を取り込む場合と静止画像を取り
込む場合では、切り替えて取り込むことはできないの
で、静止画像を取り込際には、動画像の取り込みを一旦
中断しなければならない上に、静止画像を取り込む期間
もかなり長い時間を費やすことになり、動画像が途切れ
てしまうという問題がある。従って、例えば、ＴＶ会議
システムで遠隔会議をする場合に、静止画像を取り込む
期間中は、相手に動画像を送信できなくなり、会議の進
行を妨げる等の問題がある。

【０００７】また、動画像を取り込む機能のない高画質
静止画像入力専用の装置である場合もあり、その場合に
は、動画像を取り込めないため、上記問題を解決するた
めに動画像と静止画像とを同時に取り込もうとすると、
動画像取り込用の映像入力装置を静止画像取り込用の映
像入力装置とを別々に用意する必要があり、ほとんど同
じ装置構成を二重に持たなければならず、無駄が生じて
しまうという問題がある。

【０００８】本発明は上記の問題を解決するために成さ
れたもので、簡単な構成で動画像と静止画像とを同時に
入力ができる映像入力装置を得ることを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
入力要求に応じて上記撮像手段の撮像領域を変更する制
御を行う制御手段と、上記制御手段により制御された撮
像領域について撮像された画像信号を取込んで記憶する
記憶手段と、上記撮像手段から出力される画像信号と上
記記憶手段から読み出された画像信号とを時分割的に取
込んで所定の処理を施す画像処理手段と、複数の撮像領
域について撮像した複数の画像信号を上記画像処理手段
で処理した信号を取込んで一枚の静止画像を生成する静
止画像処理手段とを設けている。

【００１０】請求項２の発明においては、第１の画像信
号を出力する第１の撮像手段と、第２の画像信号を出力
する第２の撮像手段と、入力要求に応じて上記第２の撮
像手段の撮像領域を変更する制御を行う制御手段と、上
記制御手段により制御された撮像領域について上記第２
の撮像手段で撮像された第２の画像信号を取込んで記憶
する記憶手段と、上記第１の画像信号と上記記憶手段か
ら読み出された第２の画像信号とを時分割的に取込んで
所定の処理を施す画像処理手段と、複数の撮像領域につ
いて撮像した複数の第２の画像信号を上記画像処理手段
で処理した信号を取込んで一枚の静止画像を生成する静
止画像処理手段とを設けている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によれば、通常の撮像時には撮
像手段からの画像信号が画像処理手段で処理される。入
力要求があると制御手段が画素ずらしや画面分割により
撮像手段の撮像領域を変更し、複数の撮像領域で撮像さ
れた画像信号が記憶手段に記憶され、読み出された画像
信号が画像処理手段で処理された後、静止画像処理手段
により一枚の静止画像に合成される。従って、通常の撮
像による動画像信号と変更される撮像領域で撮像した静
止画像信号とが時分割で処理される。

【００１２】請求項２の発明では、第１の撮像手段から
動画像信号を得ると共に、第２の撮像手段から複数の撮
像領域についてそれぞれ静止画像信号を得て、動画像信
号と複数の静止画像信号とを画像処理手段で時分割処理
されることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例による映像
入力装置の構成を示すブロック図である。１は人物や立
体物や書物を撮像して光電変換する撮像部、２は撮像部
１の撮像範囲を移動させるための駆動部、３は撮像部１
で入力され光電変換された信号をあらゆる用途で使用す
るために映像信号に変換する処理を行う映像信号処理
部、４は映像信号処理部３からの映像信号を静止画像と
してキャプチャし全体制御部１４に出力するためにタイ
ミング制御などを行う静止画像キャプチャ部、５は映像
信号処理部３からの映像信号を動画像としてキャプチャ
して全体制御部１４に出力するためにバッファリングや
タイミング等の制御などを行う動画像キャプチャ部、６
は動画像キャプチャ部５のバッファリングのためのメモ
リ、７は撮像部１からの出力信号をメモリ８に書き込
む、あるいはメモリ８から読みだした信号に映像信号処
理を施すかを選択するセレクタ、８は撮像部１からの信
号を静止画像として処理するために一旦記憶するメモ
リ、９はメモリ８に記憶した信号に映像信号処理するた
めの信号を加算する加算部、１０は撮像部１から出力す
る信号の同期信号を発生する同期信号発生部である。

【００１４】１１は映像入力を制御する映像入力制御
部、１２は撮像部１とメモリ８とのどちらの信号を映像
信号処理するかどうかを選択するセレクタ、１３は映像
信号処理された映像信号を動画像キャプチャ部５に送る
か静止画像キャプチャ部４に送るかを選択するセレク
タ、１４は映像を入力して処理し出力するまでのすべて
の制御を行う全体制御部、１６は映像データを格納する
蓄積部、１７は映像データを表示する表示部、１５は映
像データを印刷する出力部、１８は映像データを通信し
て相手端末に送信する通信部、１９はズーム用レンズや
オートフォーカス用レンズなどを持つ、あるいはレンズ
を用いた光軸可変機能によりＣＣＤの各素子の撮像範囲
より微小に光軸をずらすことで解像度を向上させるなど
の機能を有するレンズ部、２０はレンズ制御部である。

【００１５】図３は撮像部１の内部ブロックである。２
０１は絞りシャッタ、２０２は光学的ローパスフィル
タ、２０３は同期信号発生部１０からの同期信号に同期
して光電変換素子２０４を駆動するＣＣＤドライブ、２
０４は撮像された対象物の光信号を受光して電気信号に
変換して出力するＣＣＤを用いた光電変換素子、２０５
は光電変換素子２０４から出力された信号を増幅する自
動ゲインコントロール部（ＡＧＣ）、２０６は光電変換
素子２０４からの信号により絞り量を測定するための絞
り測光回路、２０７は絞り測光回路２０６により絞りシ
ャッタを駆動して絞りを調整するアイリス駆動部、２０
８は光軸を微小移動して画素ずらしを行う平行平板、２
０９は光電変換素子２０４から出力される信号の出力方
法を制御するフレーム／フィールド読みだし制御部、２
１０はローパスフィルタ２０２を抜き差しするためのロ
ーパスフィルタ駆動部、２１１は平行平板２０８の光軸
ずらしを制御する平行平板駆動部である。

【００１６】この撮像部１から撮像された光情報は電気
信号に変換されて出力され絞り調整やゲイン調整によ
り、その出力レベルが適正な範囲に入るように自動調整
される。また、この撮像部１は、動画像と静止画像の各
々に適した信号を出力可能に構成されており、要求に応
じてモード切り替えが可能に構成されている。

【００１７】次に撮像部１の出力信号モードについて図
４、図５を用いて説明する。図４は光電変換素子２０４
の素子上のフィルタ配列の図である。この配列は補色市
松配列と呼ばれ、Ｃｙ（シアン）、Ｙｅ（イエロー）、
Ｇ（グリーン）、Ｍｇ（マゼンダ）の各フィルタが、図
のような配列で配置されている。（ただし、Ｇは補色で
はなく原色である）この配列の利点は、原色であるＲ（レッド）、Ｇ（グリ
ーン）、Ｂ（ブルー）のフィルタを通して受光するより
も、補色であるＣｙ、Ｙｅ、Ｍｇのフィルタを通して受
光するほうが、各補色に対して原色が２色混合されて受
光されるので、それだけ多くの情報が得られ感度が良く
なることにある。また、ＧとＭｇの配列は、ラインごと
に交互に配列されており、更に、フィルタ配列の上下の
フィルタの信号を加算して出力されるため、撮像部１か
ら出力される信号は図５（ａ）のフィールド読みだしモ
ードに示すように、奇数ラインはＣｙ＋Ｇ、Ｙｅ＋Ｍｇ
を繰り返し、偶数ラインはＣｙ＋Ｍｇ、Ｙｅ＋Ｇを繰り
返す。

【００１８】ここで、Ｙ信号とＣ信号は、下式により容
易に得られるようにフィルタ特性が設定されている。Ｙ＝｛（Ｃｙ＋Ｇ）＋（Ｙｅ＋Ｍｇ）｝×１／２Ｒ−Ｙ＝｛（Ｙｅ＋Ｍｇ）−（Ｃｙ＋Ｇ）｝ −（Ｂ−Ｙ）＝｛（Ｙｃ＋Ｇ）−Ｃｙ＋Ｍｇ）｝従って、映像信号処理部３では、上記のような加減算を
行うことにより、Ｙ信号とＣ信号とが生成される。つま
り、動画像処理あるいは画面を空間的に分割して静止画
像処理する場合には、上記のようなフィールド読みだし
のモードが使用される。

【００１９】また静止画像モードの場合は、上記のモー
ド以外に１画素分づつずらして各フィルタごとに撮像す
ることによって、光軸が同一のフィルタ情報（Ｃｙ、Ｙ
ｅ、Ｍｇ、Ｇｒ）が得られ色再現性の非常に優れた静止
画像を生成するモードがある。この場合は、フィールド
読み出しモードとは異なり、上下のフィルタイメージを
加算せずにフィルタイメージのまま読み出すフレーム読
み出しモードを使用する。このフレーム読み出しモード
を図５（ｂ）（ｃ）に示す。（ｂ）については、フィル
タ配列のそのままを順次読み出しである。（ｃ）につい
ては、フィルタ配列の奇数列のみを最初に読み出し、偶
数列のみを次に読み出すことによるフィルタ種別ごとの
読み出しである。このフレーム読み出しの場合には、フ
ィールド読み出しとは信号内容が異なるため、その後の
映像信号処理手順も異なる処理を行う必要がある。

【００２０】図３は映像信号処理部３の内部構成であ
る。３０１は水平ライン２ライン分の遅延回路で、撮像
部からの信号に対して、遅延無（０Ｈ）、１ライン遅延
（１Ｈ）、２ライン遅延（２Ｈ）の信号を出力する。出
力信号は図５と同じである。３０２は遅延回路３０１か
らの出力信号の奇数番目と偶数番目とを加算することに
よりＹ信号を生成し、遅延回路により生成した３ライン
分の信号を利用して、水平／垂直のアパーチャ補正の処
理を施す水平／垂直アパーチャ補正部、３０３は水平／
垂直アパーチャ補正部３０２から出力されたＹ信号にガ
ンマ補正処理を施すガンマ補正部、３０４は遅延回路３
０１からの３ライン分の信号を利用して、各信号の奇数
番目と偶数番目とを加減算することによりＹ信号、Ｃｒ
（Ｒ−Ｙ）信号、Ｃｂ（Ｂ−Ｙ）信号を生成する同期検
波部である。

【００２１】３０５はＹＣｒＣｂ信号をＲＧＢ信号に色
変換するＲＧＢマトリクス変換部、３０６は撮像時の光
源の色温度の変化に対してＲＧＢの色再現性を一定に保
つためにＲＧＢ信号を合成して得られる白レベルが基準
となる白レベルとなるようにＲＧＢ信号に調整を施すホ
ワイトバランス調整部、３０７はＲＧＢ信号にガンマ補
正処理を施すガンマ補正処理部、３０８は、ＲＧＢ信号
をＣｒ（Ｒ−Ｙ）信号とＣｂ（Ｂ−Ｙ）信号とに色変換
する色差マトリクス変換部である。この映像信号処理部
３は、撮像部１から受信した光情報の電気信号をＹ、
Ｕ、Ｖ信号の映像情報に変換して出力し、アパーチャ補
正やガンマ補正、色信号に対してホワイトバランス調整
を施し、その映像情報を適正なレベルに自動調整する。

【００２２】次に、高画質入力する際の映像入力方法に
ついて、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、画面分
割による方法であり、駆動部２を駆動することでカメラ
（撮像部）の撮像領域を上下左右に矢印のように移動さ
せて画面を分割し、分割された画面ごとに映像を取込ん
でいく方式である。図の例では、○印の画像領域を映像
データとして取込まれた状態を示している。この方法
は、撮像領域の制御においても現在の駆動モータの精度
は高いので実現は容易である。しかし、画面合成におい
ては、合成画面間の境界が不連続であり、また取込む時
間もずれているので、そのまま合成すると不自然な画像
になる。

【００２３】そこで、時間的ずれによる環境の変化の影
響を極力押さえるようにその間は一定の環境にする、あ
るいは複数画面の境界付近の映像信号の状態を記憶して
おき、境界付近が互いに同一のレベルになるように映像
信号を調整する、あるいは、複数画面の境界付近をダブ
らせて映像入力しパターンマッチングさせる、あるい
は、映像を取り込む際の画面ゆがみを補正するなどの処
理を施して合成することにより、境界の不連続さを解決
し、良好な静止画像を得ることが可能となる。

【００２４】図６（ｂ）は、画素ずらしによる方式（Ｖ
ＡＰ方式）で、レンズ部１９において光軸ｂから光軸ａ
に光軸を微小にずらすことにより、カメラで撮像される
撮像領域が微小にズレるので、光軸を微小にずらしなが
らその都度、映像を取込むことで、カメラの撮像素子の
画素数が少なくても、あたかも撮像素子の画素数が増し
て解像度が向上したのと同等の効果が得られる。図の例
では、○印の画像を間引くようにして取込んだ場合を示
している。

【００２５】上記の光軸を微小に変化させるための機構
は、プリズムレンズ５００の頂角を可変にする機構であ
る。このプリズムレンズ５００は、互いに平行に配され
たガラス板５０１、５０２間をシリコン系の液体５０３
で満たし、その周囲をシールしたものであり、レンズ制
御部２０のアクチュエータによって両ガラス板５０１、
５０２間の傾きを変化させ頂角を可変にするようになさ
れている。

【００２６】ここで、レンズを微小移動させるために、
駆動部の制御には、かなりの精度が要求される。画面合
成においては、合成画面間の境界の不連続性が解消され
るので、合成後の不自然さはなくなる。特に、解像度が
変化しても連続性が失われないので、高画質の静止画像
を入力するには最適な方法である。ただし、複数画面の
取り込みには時間的なずれが生じているため、時間的ず
れによる環境の変化の影響を極力押さえるようにその間
は一定の環境にするか、あるいは複数画面の画面全体の
平均的な映像信号の状態を記憶しておき、画面全体の平
均レベルが互いに同一のレベルになるように映像信号を
調整することで時間的なずれ問題を解決し、良好な静止
画像を得ることが可能となる。

【００２７】図６（ｃ）は、画素ずらしによる他の方式
（ＰＰ方式）で、平行平板（ＰａｌｌａｒｅｌＰｌａ
ｔｅ）２０８を利用する方法である。平行平板２０８を
斜めに傾けることによって、光が物質を通過する際の屈
折率で生じる入射光の角度のずれを利用して光軸を微小
にずらしながら映像を取り込むことで、解像度や色再現
性を向上させることができる。

【００２８】図７は平行平板２０８による光軸のずれに
ついての説明である。平行平板は光軸と垂直であれば光
軸のずれは発生しないが、図に示すように、光が平行平
板２０８の斜め方向から入射されると、物体固有の屈折
率により入射角に対して屈折が生じる。この屈折自体は
物質が均一で変化がなければ常に一定であるが、物体の
厚みが増すとずれ分が大きく変化する。更に光が物体を
通過すると、逆の屈折が生じて物体に入射した時の光軸
と平行な光となる。

【００２９】従って、図で示した長さｄが光軸のずれと
なる。この長さｄは下記の式より求めることができる。ｎ＝ｓｉｎｉ／ｓｉｎθ （ｎ：屈折率）ｘ＝ｌ・（ｔａｎｉ−ｔａｎθ）ｄ＝ｃｏｓｉ・ｘより、ｄ＝ｃｏｓｉ・ｌ・（ｓｉｎｉ／ｃｏｓｉ−ｔａｎθ）＝ｌ・［ｓｉｎｉ−ｃｏｓｉ・ｔａｎ｛（ｓｉｎ^-1（ｓｉｎｉ／ｎ）｝で求められる。この長さｄが、撮像素子の画素間の長さ
と同じであれば１画素ずらし、１／２であれば半画素ず
らしての撮像が可能になる。

【００３０】図８はその画素ずらしによる撮像をイメー
ジした図である。ここで、ａ₁₁は、ホームポジション
で、ｂ₁₁、ｃ₁₁、ｄ₁₁は、ａ₁₁のホームポジションか
ら平行平板の画素ずらしにより１画素ずらした場合であ
る。つまり撮像している対象物は同一じでａ₁₁はＣｙ、
ｂ₁₁はＹｅ、ｃ₁₁はＭｇ、ｄ₁₁はＧｒ各フィルタイメー
ジで撮像している。

【００３１】半画素ずらしは、ホームポジションから垂
直方向はそのままで水平右方向の半画素ずらしした位置
を新たなホームポジションとして１画素ずらししたの
が、ａ ₁₂はホームポジションでｂ₁₂、ｃ₁₂、ｄ₁₂であ
る。同様に、ａｉ₂₁がホームポジションでｂ₂₁、ｃ₂₁、
ｄ₂₁と順次撮像し、ａ₂₂がホームポジションでｂ₂₂、ｃ
₂₂、ｄ₂₂と順次撮像することで高画質な静止画像を生成
することが可能となる。

【００３２】次に、本発明の動作について説明する。図
１０は図１の本発明の実施例についての動作タイミング
を示している。同期信号は、同期信号発生部１０から出
力され撮像部１に送信される同期信号で、水平同期信号
である。この信号の立ち上がりが水平同期のスタートを
示している。レンズ駆動信号は、レンズ制御部２０のＯ
Ｎ／ＯＦＦ状態を示しており、ＯＮ時にはズーム機能や
オートフォーカス機能などが動作している状態で、ＯＦ
Ｆ時には動作していない状態を示している。カメラ駆動
信号は、駆動部２のＯＮ／ＯＦＦ状態を示しており、Ｏ
Ｎ時にはパン／チルト機能や絞り機能などが動作してい
る状態を示し、ＯＦＦ時には動作が停止している状態を
示す。ＰＰ（平行平板）駆動信号は、ＰＰの駆動部２の
ＯＮ／ＯＦＦ状態を示しており、ＯＮ時にはＰＰを駆動
して画素ずらしの調整をしている状態を示し、ＯＦＦ時
には動作が停止している状態を示す。

【００３３】ＬＰＦ（ローパスフィルタ）駆動信号は、
ＬＰＦ２０２の抜き差しの駆動を行うものである。ここ
でＬＰＦ２０２は、撮像部１が離散的信号でサンプリン
グするため、折り返し雑音の発生を防ぐために撮像部１
の手前で光学的な低域通過フィルタをかけるためのもの
である。しかし、平行平板２０８による画素ずらしで
は、動画像を取り込む場合に比べて解像度は高く、色成
分の帯域も広くなるため、動画像用に使用されているＬ
ＰＦでは高画質な静止画像を取り込むには防げになる。
そこで、高画質な静止画像を取り込むために、このＬＰ
Ｆ２０２をはずす必要がある。この信号のＯＮ時には、
ＬＰＦ２０２を付けた状態を示し、ＯＦＦ時にはＬＰＦ
２０２を外した状態を示している。

【００３４】ＳＥＬ１は、撮像部からの出力信号をメモ
リ８へ書き込むか、メモリ８からその信号を読み出して
映像信号処理部３に転送するかを選択するセレクタであ
る。ハイレベルは前者を示し、ローレベルは後者を示し
ている。

【００３５】メモリはメモリ８内のデータの記憶されて
いるイメージ図である。斜線部は空の状態を示してい
る。図にはホームポジションからの１画素ずらし分のメ
モリ空間が図示されている。

【００３６】ＳＥＬ２、３は、レベルがハイの場合に
は、撮像部１から取り込んだ信号を映像信号処理して動
画像キャプチャ５に転送する経路を選択し、レベルがロ
ーの場合には、メモリから読みだした信号を映像信号処
理して静止画像キャプチャ４に転送する経路を選択す
る。映像信号処理は、どの信号を処理するかを示してお
り、Ｖｎは撮像部１からの信号で動画像（Ｖｉｄｅｏ）
であることを意味し、それ以外（例えば、ａ₁₁、ｂ ₁₁、
ｃ₁₁、ｄ₁₁など）は、メモリ８からの信号で静止画像を
意味する。動画像入力信号は、映像信号処理部３から動
画動キャプチャ５へ転送される映像信号で、映像信号処
理部３で処理される信号（Ｖｎ）と同じ意味である。ロ
ーレベルは何も転送されてこないことを意味する。動画
像出力信号は、動画像キャプチャ５から全体制御部１４
へ転送される映像信号で映像信号処理部３で処理される
信号（Ｖｎ）と同じ意味である。静止画像入力信号は、
映像信号処理部３から静止画像キャプチャ部４へ転送さ
れる映像信号で、映像信号処理部３で処理される信号
（例えば、ａ₁₁、ｂ₁₁、ｃ ₁₁、ｄ₁₁など）と同じ意味で
ある。ローレベルは、何も転送されていないことを意味
する。

【００３７】次に図１０の動作タイミングを基に動作を
説明する。まず、通常の場合には、撮像部１からの動画
像を動画像キャプチャ５に取込む動作を繰り返す。この
時の撮像部１からの出力信号はフィールド読み出しモー
ドである。ここで、全体制御部１４から映像入力制御部
１１へ静止画像取り込み要求が発生する。映像入力制御
部１１は、この要求をうけてＳＥＬ１をハイレベルに
し、レンズ１９と撮像部１を駆動する。レンズ駆動で
は、撮像領域が入るように調整、あるいはフォーカスに
よりピントを合わせるなどの制御を行い、画素ずらしに
よる取込みのためのＰＰを駆動して所定の画素位置に合
わせる制御を行う。撮像部１の駆動では、アイリスの調
整や画面分割や撮像領域の変更の場合には、パン／チル
トで撮像領域を所定の撮像範囲に入るように制御して調
整する。

【００３８】上記レンズ１９と撮像部１の駆動が完了す
ると、映像入力制御部１１は次の同期信号の立上がりに
合わせて、撮像部１からの信号をメモリ８に転送して所
定のメモリ領域に記憶する。撮像範囲はａ₁₁としてその
指定されたメモリ空間に記憶されている。この時の出力
信号はフレーム読み出しモードである。この間は、動画
像キャプチャ５には映像信号が転送されないので、バッ
ファリングされている直前の映像を再度出力する。この
ように、上記動作をくり返してａ₁₁、ｂ₁₁、ｃ ₁₁、ｄ₁₁
のすべての信号がメモリ８に記憶完了すると次に静止画
像の生成手順に入る。

【００３９】まず、ＳＥＬ１をローレベルに切替え、メ
モリ８から記憶されている信号を出力して映像信号処理
を施す手順に入る。メモリ８からの信号の出力方法は、
書き込み時とは異る方法で出力される。つまり、１画素
ずらしによる同一位置の各フィルタイメージの信号を１
組にして出力される。この出力された信号は、加算部７
でフィルタイメージの信号を加算して映像信号処理部３
に転送される。その加算後の信号状態は、図９に示され
ている。映像信号処理部３では、動画像も静止画像も同
一の映像信号処理を施すので、画素ずらしによってフィ
ルタイメージごとにメモリ８に書き込んだ信号を読み出
す時には、同一位置のフィルタイメージが一組になるよ
うに再構成した後に読み出し、更に、映像信号処理部３
が処理可能なフィルタイメージの加算信号に直しておく
必要がある。

【００４０】図１０からわかるように、図５（ａ）のフ
ィールド読み出しと同じ信号となり、奇数ラインでは同
位置のＣｙとＧｒの加算とＹｅとＭｇの加算とを交互に
出力し、偶数ラインでは同位置のＣｙとＭｇの加算とＹ
ｅとＧｒの加算とを交互に出力する。斜線部は読み出さ
れて空になったメモリ領域である。ＳＥＬ２、３をハイ
レベルからローレベルに同期信号と同期して変化させ、
メモリ８からのフィルタイメージ信号に映像信号処理を
施してその映像信号を静止画像キャプチャ４に転送し、
転送が完了するとＳＥＬ２、３を再度同期信号の同期に
合わせて、ローレベルからハイレベルにして撮像部１か
らの信号を映像信号処理して動画像キャプチャ５に転送
する経路を保持する。上記一連の動作をメモリ８に記憶
されているすべての信号に対して映像信号処理を施し静
止画像キャプチャ４に転送するまで行う。図１１にその
転送動作タイミングが示されている。

【００４１】本実施例によれば上述のようにして、動画
像と静止画像の取込みを時分割に処理し、見かけ上同時
に処理することが可能になる。また、同期信号に同期さ
せて処理の切替えが可能なので、画面分割によるメモリ
への取り込み中も動画像処理が可能であり、取込んだ画
像を映像信号処理する時のみ動画像から同期信号に同期
して切り替えて１フレーム分で静止画像処理を行うこと
により、動画像処理への影響を最小限に抑えてあたかも
同時に処理をしたように見せることができるのでコスト
パフォーマンスが飛躍的に向上する。

【００４２】特に、１画素ずらしの高画質静止画像を生
成する際には、１画素ずらしごとに光軸を移動させて映
像を取り込むことにより、画素単位に各色フィルタ情報
（補色市松の場合には、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｃｒ）を取
り込む必要があるので、色フィルタ４種類の４回分の映
像を一旦メモリに取り込み、画素単位に各色フィルタ情
報を映像信号処理する必要があるが本実施例によれば、
メモリ８への書き込みと読み出しを変更するだけ良く、
構成は変更しなくて良いので、構成の最適化が図れる。

【００４３】尚、図１において、レンズ部９、撮像部１
により撮像手段が構成され、レンズ制御部２０、駆動部
２により制御手段が構成され、セレクタ７、メモリ８に
より記憶手段が構成される。また、セレクタ１２、加算
部９、映像信号処理部３により画像処理手段が構成さ
れ、セレクタ１３、静止画像キャプチャ４により静止画
像処理手段が構成される。さらに映像入力制御部１１、
同期信号発生部１０、全体制御部１４が上記各手段に関
連されている。

【００４４】図１２は図１のように、動画像と静止画像
とを同じ撮像部１で兼用する構成ではなく、動画像用と
静止画像用とを各々独立して撮像部１、２１を持つよう
構成したものである。このために動画像用のレンズ部２
３、レンズ制御部２４、撮像部２１、駆動部２２が追加
されている。この構成によれば、静止画像を撮像部２１
から出力してメモリ８に記憶する際に、撮像部が別々に
独立しているため、互いに影響を受けないので一時的に
でも動画像のキャプチャが途切れることがないという利
点がある。また、撮像領域についても、全く別の領域の
撮像が可能なので、一方で人物画像の動画像、他方で画
像の静止画像というような独立した利用方法が可能にな
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば画
面分割や画素ずらしにより変更した撮像領域の静止画像
と動画像とを時分割多重により高画質静止画像の映像信
号処理を行うので、映像信号処理部を効率良く使用する
ことができ、これにより構成の最適化が図れるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】撮像部の内部構成を示すブロック図である。

【図３】映像信号処理部の内部構成を示すブロック図で
ある。

【図４】撮像部のフィルタ配列を示す構成図である。

【図５】撮像部の出力信号の構成図である。

【図６】高画質静止画像の映像入力方法を示す構成図で
ある。

【図７】平行平板の画素ずらしの原理を示す構成図であ
る。

【図８】画素ずらしの撮像イメージを示す構成図であ
る。

【図９】静止画像の映像信号処理部へのデータ転送を示
す構成図である。

【図１０】動作タイミングを示すタイミングチャートで
ある。

【図１１】他の動作タイミングを示すタイミングチャー
トである。

【図１２】他の実施例を示すブロック図である。

【図１３】従来例の映像入力装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１撮像部２駆動部３映像信号処理部４静止画像キャプチャ部７セレクタ部８メモリ９加算部１０同期信号発声部１１映像入力制御部１２セレクタ１３セレクタ１４全体制御部２１撮像部２３レンズ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮像して画像信号を出力する撮
像手段と、入力要求に応じて上記撮像手段の撮像領域を変更する制
御を行う制御手段と、上記制御手段により制御された撮像領域について撮像さ
れた画像信号を取込んで記憶する記憶手段と、上記撮像手段から出力される画像信号と上記記憶手段か
ら読み出された画像信号とを時分割的に取込んで所定の
処理を施す画像処理手段と、複数の撮像領域について撮像した複数の画像信号を上記
画像処理手段で処理した信号を取込んで一枚の静止画像
を生成する静止画像処理手段とを備えた映像入力装置。
【請求項２】第１の画像信号を出力する第１の撮像手
段と、第２の画像信号を出力する第２の撮像手段と、入力要求に応じて上記第２の撮像手段の撮像領域を変更
する制御を行う制御手段と、上記制御手段により制御された撮像領域について上記第
２の撮像手段で撮像された第２の画像信号を取込んで記
憶する記憶手段と、上記第１の画像信号と上記記憶手段から読み出された第
２の画像信号とを時分割的に取込んで所定の処理を施す
画像処理手段と、複数の撮像領域について撮像した複数の第２の画像信号
を上記画像処理手段で処理した信号を取込んで一枚の静
止画像を生成する静止画像処理手段とを備えた映像入力
装置。
【請求項３】上記制御手段は、画面分割を行うことに
より、上記撮像領域の変更を行うことを特徴とする請求
項１又は２記載の映像入力装置。
【請求項４】上記制御手段は、上記撮像手段における
画素ずらしを行うことにより上記撮像領域の変更を行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載の映像入力装置。