JPH11220740A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 ４色の色フィルタアレイを介して撮像素子に入射した入射光よりカラー画像信号を生成するカラー撮像装置において、前記色フィルタアレイは、２行×２列の周期性を持ち、２行×２列の周期単位の中で、４個の色フィルタの色は全て異なることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項２】 請求項１に記載のカラー撮像装置において、前記４個の色フィルタは、可視光範囲において緑色光のみを透過するフィルタと、可視光範囲において青色光のみを遮断するフィルタと、可視光範囲において緑色光のみを遮断するフィルタと、可視光範囲において赤色光のみを遮断するフィルタとであることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項３】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置において、２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分を演算する手段を備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項４】 請求項３のカラー撮像装置において、２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分を演算する手段を更に備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項５】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置において、２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分を演算する手段を備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項６】 請求項５のカラー撮像装置において、２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分を演算する手段を更に備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項７】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置において、２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第１行第２列の信号との加算信号と前記２行×２列の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列の信号との加算信号との差を読み出す手段と、前記２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第２行第１列の信号との加算信号と前記２行×２列の領域の第１行第２列の信号と第２行第２列の信号との加算信号との差を読み出す手段とを備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項８】 前記２行×２列の領域は隙間なく配列されることを特徴とする請求項７に記載のカラー撮像装置。
【請求項９】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置において、４行×１列の領域の全信号の加算値を読み出す手段を備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項１０】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置において、１行×４列の領域の全信号の加算値を読み出す手段を備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項１１】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出し方法において、２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をして読み出すことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１２】 請求項１１に記載の画像信号読み出し方法において、更に、２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算をして読み出すことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１３】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出し方法において、２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算をして読み出すことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１４】 請求項１３に記載の画像信号読み出し方法において、更に、２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をして読み出すことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１５】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出し方法において、２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第１行第２列の信号との加算信号と前記２行×２列の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列の信号との加算信号との差を第１の色差信号として読み出し、前記２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第２行第１列の信号との加算信号と前記２行×２列の領域の第１行第２列の信号と第２行第２列の信号との加算信号との差を第２の色差信号として読み出すことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１６】 前記２行×２列の領域は隙間なく配列されることを特徴とする請求項１５に記載の画像信号読み出し方法。
【請求項１７】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出し方法において、４行×２列の領域の全信号の加算値を輝度信号として読み出すことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１８】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出し方法において、２行×４列の領域の全信号の加算値を輝度信号として読み出すことを特徴とする画像信号読み出し方法。
【請求項１９】 ４色の色フィルタアレイを介して撮像素子に入射した入射光よりカラー画像信号を生成するカラー撮像装置において、２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第１行第２列の信号との平均信号と前記２行×２列の領域の第２行第１列の信号と第２行第２列の信号との平均信号との差を読み出す第１の演算手段と、前記２行×２列の領域の第１行第１列の信号と第２行第１列の信号との平均信号と前記２行×２列の領域の第１行第２列の信号と第２行第２列の信号との平均信号との差を読み出す第２の演算手段とを備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項２０】 請求項１９に記載のカラー撮像装置において、前記第１の演算手段は、前記第１行第１列の信号を記憶する第１の記憶手段と、前記第１行第２列の信号を記憶する第２の記憶手段と、前記第２行第１列の信号を記憶する第３の記憶手段と、前記第２行第２列の信号を記憶する第４の記憶手段と、前記第１及び第２の記憶手段の記憶内容を平均化する第１の平均化手段と、前記第３及び第４の記憶手段の記憶内容を平均化する第２の平均化手段と、前記第１又は第２の記憶手段の平均化後の記憶内容と前記第３又は第４の記憶手段の平均化後の記憶内容との差分をとる第１の差分手段とを備え、前記第２の演算手段は、前記第１行第１列の信号を記憶する第５の記憶手段と、前記第２行第１列の信号を記憶する第６の記憶手段と、前記第１行第２列の信号を記憶する第７の記憶手段と、前記第２行第２列の信号を記憶する第８の記憶手段と、前記第５及び第６の記憶手段の記憶内容を平均化する第３の平均化手段と、前記第３及び第４の記憶手段の記憶内容を平均化する第４の平均化手段と、前記第５又は第６の記憶手段の平均化後の記憶内容と前記第７又は第８の記憶手段の平均化後の記憶内容との差分をとる第２の差分手段とを備えることを特徴とするカラー撮像装置。
【請求項２１】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をする演算手段を備えることを特徴とする処理装置。
【請求項２２】 請求項２１に記載の処理装置において、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分を演算する演算手段を更に備えることを特徴とする処理装置。
【請求項２３】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算をする演算手段を備えることを特徴とする処理装置。
【請求項２４】 請求項２３に記載の処理装置において、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分を演算する手段を更に備えることを特徴とする処理装置。
【請求項２５】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をする処理工程を有することを特徴とする処理方法。
【請求項２６】 請求項２５に記載の処理方法において、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算をする処理工程を更に有することを特徴とする処理方法。
【請求項２７】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算をする処理工程を有することを特徴とする処理方法。
【請求項２８】 請求項２７に記載の処理方法において、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をする処理工程を更に有することを特徴とする処理方法。
【請求項２９】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３０】 請求項２９に記載の記録媒体において、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項３１】 請求項１又は２に記載のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３２】 請求項３１に記載の記録媒体において、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項３３】 請求項１に記載のカラー撮像装置及び請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載の処理装置を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項３４】 請求項２に記載のカラー撮像装置及び請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載の処理装置を備えることを特徴とする撮像システム。

【０００２】
【従来の技術】
カラー撮像装置においては、撮像素子よりカラー画像を得るために入射光は色フィルタを介して撮像素子に入射される。色フィルタの種類には、原色フィルタと補色フィルタがある。色フィルタの色は、原色フィルタの場合にはレッド、グリーン、ブルーの３色であるが、補色フィルタの場合には、シアン、イエロ、マゼンダ、グリーンである。シアンの色フィルタは可視光範囲において赤色光のみを遮断し、イエロの色フィルタは可視光範囲において青色光のみを遮断し、マゼンダの色フィルタは可視光範囲において緑色光のみを遮断し、グリーンの色フィルタは緑色光のみを透過する。

図１０は、第１の従来例による色フィルタのパターン図である。このパターンは水平方向に２画素、垂直方向に４画素の周期性を持つ。この色フィルタを使用した場合には、輝度信号Ｙは水平方向に２画素、垂直方向に２画素の２×２のブロック内のＣｙ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｇを用いて式（１）の演算をすることにより得られる。同様に青の色差信号ＣＢ、赤の色差信号ＣＲも、２×２のブロック内のＣｙ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｇを用いて各々式（２）、（３）の演算をすることにより得られる。

図１１は、第２の従来例による色フィルタのパターン図である。このパターンは水平方向に２画素、垂直方向に８画素の周期性を持つ。この色フィルタを使用した場合には、輝度信号Ｙは水平方向に２画素、垂直方向に２画素の２×２のブロック内のＣｙ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｇを用いて式（１）の演算をすることにより得られる。同様に青の色差信号ＣＢ、赤の色差信号ＣＲも、２×２のブロック内のＣｙ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｇを用いて各々式（２）、（３）の演算をすることにより得られる。

更に、本発明によるカラー撮像装置は上記のカラー撮像装置において、２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分を演算する手段、２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分を演算する手段又はその双方を備えることを特徴とする。

本発明による画像信号読み出し方法は、上記のカラー撮像装置から画像信号を読み出す画像信号読み出し方法において、２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算、２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算又はその双方をして読み出すことを特徴とする。

本発明による処理装置は、上記のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をする演算手段、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分を演算する演算手段又はその双方を備えることを特徴とする。

本発明による処理方法は、上記のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算をする処理工程、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算をする処理工程又はその双方を有することを特徴とする。

本発明による記録媒体は、上記に記載のカラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の行にある２つの画素信号の和と第２の行にある２つの画素信号の和との差分の演算、前記カラー撮像装置の２行×２列の領域の第１の列にある２つの画素信号の和と第２の列にある２つの画素信号の和との差分の演算又はその双方の演算をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。