JP2001008096A - ビデオカメラ - Google Patents

ビデオカメラ

Info

Publication number
JP2001008096A
JP2001008096A JP11174914A JP17491499A JP2001008096A JP 2001008096 A JP2001008096 A JP 2001008096A JP 11174914 A JP11174914 A JP 11174914A JP 17491499 A JP17491499 A JP 17491499A JP 2001008096 A JP2001008096 A JP 2001008096A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
video
video signal
frame
correction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11174914A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Tamura
覚 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP11174914A priority Critical patent/JP2001008096A/ja
Publication of JP2001008096A publication Critical patent/JP2001008096A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1フレーム中に明るい部分と暗い部分がある
映像では、映像の暗い部分により多くの階調を割り当て
るような映像信号補正を行った場合、同一フレーム内に
ある明るい部分は使用できる階調が少なくなり、また、
逆に明るい部分により多くの階調を割り当てるような映
像信号の補正を行った場合、同一フレーム内にある暗い
部分に使用できる階調が少なくなり十分な階調表現がで
きない。 【解決手段】 画像の明暗分布によって使用する複数の
映像補正特性を変更するために画像の明暗分布を調べる
映像信号明暗分布検出回路8を設けると共に、画像の明
暗分布より1フレーム内を複数のブロックに分割するブ
ロック分割回路9を設け、かつフレームのブロック分割
方法は、画像の明暗分布によってサイズを変更する手段
を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にコンピュータ
等の外部機器として接続され、テレビ電話、テレビ会議
等に使用されるビデオカメラの映像補正に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータにビデオカメラを接
続して、テレビ会議や、テレビ電話として利用したり、
ビデオカメラからの映像をコンピュータ内に録画、圧縮
して、その映像を電子メールとしてやり取りを行うビデ
オ電子メールなどの活用事例が増加している。
【0003】これらの用途に利用されるビデオカメラ
は、CCDなどの光を電気信号に変換する撮像素子から
の電気信号を、DSPなどで適切な映像信号に処理し、
アナログ、または、ディジタルの映像信号として出力す
る。そして、撮像素子からの電気信号を映像信号に処理
する際、さまざまな映像信号の補正処理が行われるが、
代表的なものとしてガンマ補正処理がある。
【0004】ガンマ補正処理は、ビデオカメラからの映
像を表示するCRTにおいて、信号入力の大きさに対し
て明るさが比例して発光しないため、ビデオカメラで映
像信号を作成する際、あらかじめ、CRTと逆の特性を
持たせたガンマ補正処理を行い、ビデオカメラからCR
T表示までの系を比例関係にして、被写体に忠実な映像
再現を行うものである。
【0005】一般に、CRTの特性は、入力をXとする
とXのγ乗で表され、γ=2.2の特性を持っている。
これを、打ち消すためビデオカメラ側では、γ=0.4
5の特性が利用される。
【0006】また、近年では、ガンマ補正を被写体に忠
実な映像再現を行うためだけではなく、例えば、映像の
暗い部分により多くの階調を割り当てるような補正をか
けることにより暗い部分がより鮮明な映像を得たり、暗
い部分と明るい部分に急激な差をつける補正を行うこと
によりコントラスト感のある映像を得るなど、被写体に
対する映像の忠実度を犠牲にしてでも見栄えのする画像
を実現するために利用されることもある。
【0007】従来、このようなガンマ補正の利用方法と
しては、特開平6−70275号公報に示す提案があ
る。そして、特開平6−70275号公報では、撮像さ
れた映像信号の輝度分布によってガンマ特性を変更し、
輝度分布に偏りがある場合においても、無駄のないビッ
トの割り当てを行うことが可能なカメラ装置を実現して
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平6−7
0275号公報では、例えば、1フレーム中に明るい部
分と暗い部分がある映像において、映像の暗い部分によ
り多くの階調を割り当てるような映像信号補正を行った
場合、映像の暗い部分は階調豊かな画像が得られたとし
ても、同一フレーム内にある明るい部分は、暗い部分に
階調を多く割り当てているため、使用できる階調が少な
くなり、十分な階調表現ができない。
【0009】また、逆に明るい部分により多くの階調を
割り当てるような映像信号の補正を行った場合、同一フ
レーム内にある暗い部分に使用できる階調が少なくなり
十分な階調表現ができない。
【0010】本発明は、以上の問題の解決を目的にして
おり、主にコンピュータ等の外部機器として接続され、
テレビ会議やテレビ電話等の目的で使用されるビデオカ
メラにおいて、1フレーム中に複数の映像信号補正特性
を使用して、画像の補正を行うことにより、映像中にあ
る明るい部分も暗い部分も鮮明な映像を提供するもので
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のビデオカメラは
上記のような課題を解決したもので、本発明のビデオカ
メラは、映像信号の補正を行う際、1フレーム内の画像
に複数の特性を持った映像信号補正を行うものであり、
そのために、被写体を撮像し電気信号に変換する映像撮
像手段と、その電気信号を処理し映像信号に変換する映
像信号処理手段と、その映像信号に複数の特性を持った
映像補正が可能な映像信号補正手段と、その映像信号を
外部機器に出力する映像信号出力手段を有する。
【0012】また、画像の明暗分布によって使用する複
数の映像補正特性を変更するものであり、そのために、
画像の明暗分布を調べる明暗分布調査手段を有する。そ
して画像の明暗分布は、処理中のフレームよりも前のフ
レームを使用する手段を有する。
【0013】そしてまた、それぞれに適切な映像補正を
行うものであり、そのために、画像の明暗分布より1フ
レーム内を複数のブロックに分割するブロック分割手段
を有する。さらに、フレームのブロック分割方法は、画
像の明暗分布によらず一定のサイズにする手段を有す
る。
【0014】さらにまた、フレームのブロック分割方法
は、画像の明暗分布によって、サイズを変更する手段を
有する。また、隣接するブロック間の補正特性の変化量
を、定められた値以下にする手段を有する。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明のビデオカメラの実施の形
態を図1乃至図7を参照して説明する。
【0016】図1は、本発明の実施の形態を示すブロッ
ク図であり、図1において、被写体の映像は、撮像用レ
ンズ1を通して、映像撮像素子2に集光される。映像撮
像素子2は、撮像素子タイミング発生回路7からの信号
によって、1秒間に30フレームの電気信号として、撮
像用レンズ1で集光された映像をアナログの電気信号に
変換する。アナログの電気信号に変換された信号は、C
DS/AGC/AD回路3に入力され、デジタルの電気
信号に変換される。
【0017】デジタルの電気信号に変換された信号は、
映像信号処理回路4に入力され、ここで、色の補間処理
や各種フィルター処理を行い、輝度信号と色信号に分離
されたディジタルの映像信号が作成される。
【0018】ここで作成した映像信号のうち、輝度信号
は、映像信号明暗分布検出回路8に入力される。ここで
は、1フレーム内の画像をあらかじめ定められた、縦横
2×2以上のエリアに分割し、そのエリア内の輝度を積
算、平均値を算出して、その情報をブロック分割回路9
に入力する。
【0019】ブロック分割回路9では、各エリアの積算
結果から、あらかじめ定められた閾値によって、各エリ
アの種類分けを行う。
【0020】映像信号処理回路4で作成されたディジタ
ルの映像信号は、ブロック分割回路9からの信号を元
に、映像信号補正回路5で信号補正が行われる。映像信
号補正回路5では、ブロック分割回路9からの輝度によ
るブロック分割情報により、それぞれのブロックで異な
った特性を持った補正を行う。
【0021】映像信号補正回路5で補正されたディジタ
ルの映像信号は、映像信号出力回路6に入力され、映像
信号の受け側であるコンピュータに入力するのに適した
信号に変換され、出力される。
【0022】CDS/AGC/AD回路3と撮像素子タ
イミング発生回路7と映像信号明暗分布検出回路8とブ
ロック分割回路9は、カメラ制御用マイコン10により
制御されている。
【0023】1フレーム内の画像12×8のエリアに分
割し、さらに輝度分布によって3種類のブロックに分類
した場合の実施の形態を図2乃至図4に従って詳細に説
明する。
【0024】図2は、1フレーム内の画像12×8のエ
リアに分割した状態を示す説明図で、映像信号明暗分布
検出回路8において、分割された96個のエリアで、そ
れぞれのエリアの輝度を積算し、平均値を算出する。輝
度信号は0から255の間で表現され、輝度が明るいほ
ど値が増加するものとする。
【0025】図3は、輝度分布によって3種類に分類し
た場合の説明図で、ブロック分割回路9において、図2
に示す結果より平均輝度200以上の場合は‘3’、1
00以上200未満の場合は‘2’、100未満の場合
は‘1’の番号をつけて分類したものである。
【0026】図3に示す結果より、1フレーム内の画像
が輝度によって3種類のブロックに分割される様子を示
す説明図が図4である。このように輝度によるブロック
分割情報により、それぞれのブロックで異なった特性を
持った補正を映像信号補正回路5で行う。
【0027】本実施例では、エリア分割数を96とした
が、この分割数を多くすることにより、ブロック分割の
精度を向上させることが可能である。また、ブロック分
割を行う際、各エリアの輝度の平均値を算出したが、各
エリア内の輝度の最大値を採用して、同様の操作を行う
ことも可能である。
【0028】このようにして映像信号処理回路4で作成
されたディジタルの映像信号は、ブロック分割回路9か
らの信号を元に、映像信号補正回路5で信号補正が行わ
れる。
【0029】ここで行う補正の特性例を図5乃至図7に
従って詳細に説明する。
【0030】図5は、図4におけるブロック分割番号が
‘1’の時に適用される特性図である。この特性の特徴
は、輝度の入力信号が、100前後の時は、補正直線の
傾きが1以上になっており、傾き1の時と比較して、低
輝度時の階調が豊かに表現できる特性になっている。
【0031】図6は、図4におけるブロック分割番号が
‘3’の時に適用される特性図である。この特性の特徴
は、輝度の入力信号が、200前後から255までにつ
いて特性直線の傾きが、1以上になっており、高輝度時
の階調が豊かに表現できる特性になっている。
【0032】図7は、図4におけるブロック分割番号が
‘2’の時に適用される特性図である。この特性の特徴
は、輝度の入力信号が、120から180ぐらいまでに
関しては、若干、階調表現が悪くなるが、輝度の入力信
号が80から220ぐらいで見ると、特性直線の傾きが
1に近い特性になっている。
【0033】また、図7の特性は、ブロック番号1と3
の特性と境界面付近の特性が連続に近くなるようにして
いる。これは、図5、6、7の特性を使用した場合、画
像データによって、ブロック分割の境界面あたりで輝度
の連続性が崩れる可能性があるが、その影響を小さくす
るためである。
【0034】この階調の連続性の崩れは、エリア分割数
を増やしてブロック分割の精度を向上させたり、ブロッ
ク分割の種類を増やすことによって低減することが可能
である。また、本実施例では、ガンマ補正の特性をγ=
1として扱っているが、ガンマ特性が1以外の時、図
5、6、7の特性にガンマ特性をプラスして、補正を行
うことも可能である。
【0035】実際の映像信号補正処理では、1フレーム
の画像に対して、図5、図6、図7の特性がブロック分
割番号に応じて適用され、低輝度部分も高輝度部分も補
正を行う前より、階調豊かな表現が可能になり、なおか
つ、中輝度部分もそれなりの階調表現が可能になる。
【0036】また、本実施例では輝度信号にのみ補正を
行ったが、色信号にも同様の方法で補正を行うことも可
能である。ここで決定された補正特性は、次のフレーム
の画像に適用される。
【0037】これは、同一フレームで、特性を検出して
補正を行った場合、その画像に最も適した補正を行うこ
とが可能であるが、そのためには最低1フレーム分の画
像を保存するためのメモリーが必要となり、カメラシス
テムの複雑化やコストアップの要因になる。
【0038】それに対して、次のフレームの画像に特性
を適用するようにすれば、ブロック分割後の分類のみ記
憶すればよくコスト的に有利である。
【0039】
【発明の効果】本発明のビデオカメラ装置は上記のよう
な構成であるから、単一の補正特性のみを実施した場合
に比較してユーザーによりよい映像を提供することが可
能になる。また、ユーザーに階調感豊かな映像を提供す
ることが可能になる。そして、画像の明暗分布は、ユー
ザに階調感豊かな映像を提供できると共に、画像メモリ
ーなどを使用することなく、コストに有利なビデオカメ
ラを提供可能になる。
【0040】そしてまた、自然な階調感を持った映像を
提供することが可能である。さらに、単一の補正特性の
みを実施した場合に、比較して階調感のある画像を提供
しながら、補正回路の簡略化が可能である。さらにま
た、その画像に適した補正を行うことができ、より自然
で階調感やコントラスト感のある映像を提供することが
可能である。また、映像補正後、輝度等の連続性の崩れ
を最低限に押さえることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】1フレーム内の画像12×8のエリアに分割し
た状態を示す説明図である。
【図3】輝度分布によって3種類に分類した場合の説明
図である。
【図4】1フレーム内の画像が輝度によって3種類のブ
ロックに分割される様子を示す説明図である。
【図5】ブロック分割番号が‘1’の時に適用される特
性図である。
【図6】ブロック分割番号が‘3’の時に適用される特
性図である。
【図7】ブロック分割番号が‘2’の時に適用される特
性図である。
【符号の説明】
1 撮像用レンズ 2 映像撮像素子 3 CDS/AGC/AD回路 4 映像信号処理回路 5 映像信号補正回路 6 映像信号出力回路 7 撮像素子タイミング発生回路 8 映像信号明暗分布検出回路 9 ブロック分割回路 10 カメラ制御用マイコン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体を撮像し電気信号に変換する映像
    撮像手段と、その電気信号を処理し映像信号に変換する
    映像信号処理手段と、その映像信号に複数の特性を持っ
    た映像補正が可能な映像信号補正手段と、前記映像信号
    を外部機器に出力する映像信号出力手段を有するビデオ
    カメラにおいて、 1フレーム内の画像に複数の特性を持った映像信号補正
    を行うことを特徴とするビデオカメラ。
  2. 【請求項2】 画像の明暗分布を調べる明暗分布調査手
    段を有し、この画像の明暗分布によって使用する複数の
    映像補正特性を変更することを特徴とする請求項1記載
    のビデオカメラ。
  3. 【請求項3】 画像の明暗分布は、処理中のフレームよ
    りも前のフレームを使用することを特徴とする請求項2
    記載のビデオカメラ。
  4. 【請求項4】 画像の明暗分布によって1フレームを複
    数のブロックに分割するブロック分割手段を有し、それ
    ぞれに適切な映像補正を行うことを特徴とする請求項2
    記載のビデオカメラ。
  5. 【請求項5】 ブロック分割は、画像の明暗分布によら
    ず一定のサイズであることを特徴とする請求項4記載の
    ビデオカメラ。
  6. 【請求項6】 ブロック分割は、画像の明暗分布によっ
    てサイズを変更することを特徴とする請求項4記載のビ
    デオカメラ。
  7. 【請求項7】 隣接するブロック間の補正特性の変化量
    は、定められた値以下にすることを特徴とする請求項4
    記載のビデオカメラ。
JP11174914A 1999-06-22 1999-06-22 ビデオカメラ Pending JP2001008096A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11174914A JP2001008096A (ja) 1999-06-22 1999-06-22 ビデオカメラ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11174914A JP2001008096A (ja) 1999-06-22 1999-06-22 ビデオカメラ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001008096A true JP2001008096A (ja) 2001-01-12

Family

ID=15986921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11174914A Pending JP2001008096A (ja) 1999-06-22 1999-06-22 ビデオカメラ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001008096A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287323A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Nikon Corp 撮像装置
JP2007180851A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Nikon Corp Raw画像の階調変換装置、プログラム、方法、および電子カメラ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287323A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Nikon Corp 撮像装置
JP4622629B2 (ja) * 2005-03-31 2011-02-02 株式会社ニコン 撮像装置
JP2007180851A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Nikon Corp Raw画像の階調変換装置、プログラム、方法、および電子カメラ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2951909B2 (ja) 撮像装置の階調補正装置及び階調補正方法
JP3948229B2 (ja) 画像撮像装置及び方法
US7057653B1 (en) Apparatus capable of image capturing
WO2004098167A3 (en) A system and process for generating high dynamic range video
EP0442369B1 (en) Gradation correcting apparatus
JP3184309B2 (ja) 階調補正回路及び撮像装置
JP2008072450A (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP3617857B2 (ja) カラー撮像装置
JP2002359754A (ja) 階調補正装置及び方法
JP3702222B2 (ja) 撮像装置及び映像信号処理方法
JP2005115598A (ja) 画像処理方法及び画像処理装置
JP4153715B2 (ja) 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
US6781715B1 (en) Image processing method and system
EP1441518A1 (en) Characteristic correcting device
US7466352B2 (en) Gamma correction device in image capturing apparatus
JP2001008096A (ja) ビデオカメラ
JPH0670275A (ja) 電子スチルカメラ装置
JPH11155108A (ja) 映像信号処理装置と処理方法、それを用いたビデオカメラ
JP2000354250A (ja) 撮像装置
JP3080019B2 (ja) 映像信号処理装置
JP3218022B2 (ja) 撮像装置の階調補正装置及び階調補正方法
JPH1042191A (ja) 画像の逆光補正方法及び装置
JP2003348442A (ja) テレビジョンカメラ装置
JP7332325B2 (ja) 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、及びプログラム
JP2001177736A (ja) 撮像装置の階調補正装置及び階調補正方法