JP2006279123A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
本技術分野における背景技術として、例えば、特開2002−142151号公報(特許文献1)がある。該公報には、課題として「高照度では高解像度で、低照度では高感度な撮像装置を提供する。」と記載され、解決手段として「プログレッシブCCDを用いて画素混合読み出し、独立読み出しの選択読み出しが可能な構成とし、高照度時には独立読み出し、低照度時には混合読み出しを行う。」と記載されている。 As background art in this technical field, for example, there is JP-A-2002-142151 (Patent Document 1). In this publication, the problem is described as “Providing an imaging device with high resolution at high illuminance and high sensitivity at low illuminance.” As a solving means, “selective readout of mixed pixel readout and progressive readout using progressive CCD” "Independent reading at high illuminance and mixed reading at low illuminance".
近年MPEG(Moving Picture Experts Group)等の画像圧縮手段を搭載し、PC(Personal computer)、あるいはMPEG画像を再生、編集する機器等に動画像を簡単に供給できるビデオカメラ、またはデジタルスチルカメラが多く見られる。画像圧縮に有利な映像の条件として挙げられるのは映像内に存在するノイズ量が少ないことである。同一の被写体、同一の撮影条件下において画像圧縮を行なった結果、ノイズが少ないと画像圧縮後の信号量が小さくなり長時間録画が可能になるためである。そのためには撮影条件によっては撮像素子の駆動をよりS/Nの良い方法にすることが考えられる。該公報に記載の発明も撮影条件によって撮像素子の駆動を変え、感度を上げる効果を出している。 In recent years, there are many video cameras or digital still cameras that are equipped with image compression means such as MPEG (Moving Picture Experts Group) and can easily supply moving images to PCs (Personal computers) or devices that play and edit MPEG images. It can be seen. A video condition that is advantageous for image compression is that the amount of noise present in the video is small. This is because, as a result of image compression under the same subject and the same shooting conditions, if there is little noise, the signal amount after image compression becomes small and long time recording becomes possible. For this purpose, it is conceivable to drive the image sensor with a better S / N depending on the photographing conditions. The invention described in this publication also has the effect of changing the drive of the image sensor depending on the shooting conditions to increase the sensitivity.
しかし、該公報に記載の発明では照度に応じて撮像素子の駆動を変えているため明るさのみに着目していて、画像圧縮に用いることについては触れていない。また、撮像素子の駆動を変えると画質に変化が現れるが、照度が撮像素子の駆動を切り替えるレベル付近の時に、駆動が頻繁に変えられ画像として見難いものになるということが予想される。 However, in the invention described in the publication, since the driving of the image sensor is changed according to the illuminance, attention is paid only to the brightness, and the use for image compression is not mentioned. In addition, when the driving of the image sensor is changed, the image quality changes, but it is expected that when the illuminance is near the level at which the driving of the image sensor is switched, the driving is frequently changed and it is difficult to view the image.
よって、該公報に記載の発明には、次のような課題が残っている。第一の課題は該電荷を読み出す手段の駆動を変えたことによる画質の変化をより自然に推移させる点である。第二の課題は、撮像素子の受光面に配置した画素から電荷を読み出す手段の駆動を変える条件が照度のみである点。第三の課題は画像圧縮に有利な条件であるS/N改善を撮像素子の駆動を変える以外の手段で行う点である。 Therefore, the following problems remain in the invention described in the publication. The first problem is that the change in image quality caused by changing the driving of the means for reading out the electric charge is more naturally changed. The second problem is that the illuminance is the only condition for changing the driving of the means for reading out charges from the pixels arranged on the light receiving surface of the image sensor. The third problem is that the S / N improvement, which is an advantageous condition for image compression, is performed by means other than changing the driving of the image sensor.
そこで、本発明は、上記課題を解決し、高画質の画像を得られる撮像装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can solve the above-described problems and obtain a high-quality image.
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明により達成される。 The above object can be achieved by the invention described in the claims.
本発明によれば、高画質の画像を得られる撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can obtain a high quality image can be provided.
本発明における実施の形態について図を用いて説明する。
本発明における実施の一形態は次の手段を有することを特徴とする。
撮像素子駆動手段の駆動方法の変化を検出する手段と駆動方法を変える前後の二つの画像を用いてフィルタリング等の映像処理を行なう手段を設ける。
信号処理を施す手段の入力信号に存在するノイズ量を検出する手段と、該検出結果と所定の値を比較する手段と、該比較結果にて画素から電荷を読み出す手段の駆動を変える手段を設ける。
画像圧縮を行なう手段と、該圧縮手段の圧縮結果の信号量を検出する手段と該検出結果と所定の値を比較する手段と、該比較結果にて画素から電荷を読み出す手段の駆動を変える手段を設ける。
近年のCCD型撮像素子は画素の微細化が進むとともに水平CCD、垂直CCDの大きさが画素の開口率向上の妨げになると予想されるため、CMOS型撮像素子にて独立読み出し、混合読み出しを行う手段を設ける。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
One embodiment of the present invention has the following means.
Means for detecting a change in the driving method of the image sensor driving means and means for performing video processing such as filtering using two images before and after changing the driving method are provided.
Means for detecting the amount of noise present in the input signal of the means for performing signal processing, means for comparing the detection result with a predetermined value, and means for changing the drive of the means for reading out charges from the pixel based on the comparison result .
Means for performing image compression; means for detecting a signal amount of the compression result of the compression means; means for comparing the detection result with a predetermined value; and means for changing the drive of the means for reading out charges from the pixels based on the comparison result Is provided.
In recent years, CCD-type image sensors are expected to have smaller pixels and the size of horizontal and vertical CCDs is expected to hinder the improvement of the aperture ratio of the pixels. Means are provided.
図1、2、3、4を用いて本発明の一実施例を説明する。図1は本発明の撮像装置のブロック図、図2は図1中の撮像素子102の構成図であり、ここではプログレッシブスキャンタイプのCCDセンサとする。図3、4は撮像素子102の駆動パルスを示した図であり図3は独立読み出し時のパルス、図4は混合読み出し時のパルスである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the
図1において101はレンズ、102は光電変換を行う撮像素子、103は撮像素子102の出力に信号処理を施す信号処理部、104は撮像素子102の出力中のノイズ量を検出するノイズ検出部、105はシステム全体の動作を制御するマイコン、106は撮像装置102の駆動パルスを生成する駆動部である。接続を説明する。レンズ101は撮像装置102の受光面に像を結ぶ配置関係にし、撮像装置102の出力は信号処理部103、ノイズ検出部104のそれぞれの入力に接続し、ノイズ検出部104の出力はマイコン105の入力に接続し、マイコン105の出力は駆動部106の入力に接続し、駆動部106の出力は撮像素子102の入力に接続する。
In FIG. 1, 101 is a lens, 102 is an image sensor that performs photoelectric conversion, 103 is a signal processor that performs signal processing on the output of the
図2の201は受光面に配置された画素である。なお、引き出し線は代表するひとつの画素にのみ記載し、他の画素については省略する。また、各画素には図に示すようにマゼンタ(Mg)、グリーン(G)、シアン(Cy)、イエロー(Ye)の4種類の色フィルタが取り付けられている。202は垂直CCDのことであり読み出した電荷を垂直方向に転送する垂直転送手段、203は水平CCDのことであり読み出した電荷を水平方向に転送する水平転送手段、204は出力アンプである。垂直転送手段202はV1〜3の駆動パルスに従い電荷を転送する。なお、垂直転送手段202の引き出し線、V1〜3の配線は代表するひとつの垂直転送手段にのみ記載し、他の垂直転送手段については省略する。図3、4は図2中のV1〜3の駆動パルスを示している。
レンズ101は撮像素子102の受光面に像を結ぶ。撮像素子102は、該像に対応した電荷を蓄積して駆動部106が出力する駆動パルスに従い電荷を出力する。撮像素子102の駆動については後で説明する。信号処理部103は該読み出した電荷から輝度を表す信号、色を表す信号を生成する。また、ノイズ検出部104は該読み出した電荷からノイズ量を検出する。ノイズ検出については後で説明する。マイコン105は、検出したノイズ量と予めマイコン105に設定してある閾値を比較しノイズ量が多いと判断した場合、撮像素子102の電荷を読み出す駆動を変える命令を駆動部106に送る。駆動部106は該命令に従い撮像素子102の駆動をS/Nの良い駆動方法、例えば蓄積した電荷を垂直方向に隣接する2ラインを混合して出力する混合読み出し方式の駆動パルスを生成し撮像素子102を駆動する。
The
ここで図2、3、4を用いて撮像素子102の駆動について説明する。画素201が蓄積した電荷は垂直帰線期間内に全画素一斉に垂直転送手段202に読み出される。垂直転送手段202は水平帰線期間内に一行一斉に水平転送手段203に電荷を移動させる。該移動された電荷は水平転送手段203にて水平走査期間内で1画素づつ出力アンプ204に送られ増幅された後撮像素子102の出力となる。このときの垂直転送手段202の駆動について説明する。垂直転送手段202はV1〜3の駆動パルスにより電荷の転送を行なう。V2が供給されるゲートには画素201が接続されており、その水平転送手段203側にV3が供給されるゲート、逆側にV1が供給されるゲートがあり、この3種のゲートを一組として垂直方向に存在する画素201の個数をN個とするとN組分のゲートがあることになる。
Here, driving of the
まず独立読み出しの駆動を説明する。ここでの独立読み出しとはプログレッシブスキャンのことである。図3に示すV1〜V3の駆動パルスは全ライン信号を独立に読み出す独立読み出し時のものであり、水平帰線期間に垂直転送手段202を1ライン分水平転送手段203のある方向に転送するとともに、一行の電荷を一斉に水平転送手段203に電荷を移動させる動作をする。このときの垂直転送手段202には、時刻T1ではV2にハイレベル、V1,3にはローレベルのパルスが供給されており、V2ゲート下にポテンシャル井戸が形成され、転送する電荷はここに溜まっていることになる。時刻T2にてV3をハイレベルとし、時刻T3でV2をローレベルとすることで電荷はV3ゲート下に移動する。同様に時刻T4〜T7に至る間に図3に示す駆動パルスを供給すると電荷は1ライン分垂直転送手段202の中を移動する。この動作を水平帰線期間ごとにおこなうことで全ラインの電荷を転送することになる。 First, independent read driving will be described. The independent reading here is a progressive scan. The drive pulses V1 to V3 shown in FIG. 3 are for independent reading in which all line signals are read out independently. During the horizontal blanking period, the vertical transfer means 202 is transferred in a certain direction of the horizontal transfer means 203 for one line. The operation of moving the charges in one row to the horizontal transfer means 203 all at once is performed. At this time, the vertical transfer means 202 is supplied with a high level pulse at V2 and a low level pulse at V1 and V3 at time T1, a potential well is formed under the V2 gate, and the charge to be transferred accumulates here. Will be. By setting V3 to the high level at time T2 and V2 to the low level at time T3, the charge moves below the V3 gate. Similarly, when the drive pulse shown in FIG. 3 is supplied during the period from time T4 to time T7, the charge moves in the vertical transfer means 202 by one line. By performing this operation for each horizontal blanking period, charges on all lines are transferred.
次に混合読み出しについて説明する。ここでの混合読み出しとはインターレーススキャンのことである。図4に示すV1〜V3の駆動パルスは垂直方向に隣接する2ラインの電荷を混合して読み出す混合読み出し時のものであり、水平帰線期間に垂直転送手段202を2ライン分水平転送手段203のある方向に転送するとともに、水平転送手段203に2ライン分の電荷を移動させ水平転送手段203の中で混合させる動作をする。駆動は図3に示す独立読み出し時のV1〜V3の駆動パルスを水平帰線期間中に2回繰り返すことで行なっている。また、混合読み出し時は独立読み出し時の1/2のライン数の出力になるため、混合読み出し時はフィールド間でインターレースの関係になるように水平転送手段203にて混合するラインの組み合わせを考慮してV1〜V3の駆動パルスを生成する必要があり、信号処理部103はメモリ等を用いてインターレース/プログレッシブ変換を行い、いずれの駆動方式においてもプログレッシブ形式にて出力する機能を持ち合わせている。
Next, mixed readout will be described. The mixed reading here refers to interlaced scanning. The drive pulses V1 to V3 shown in FIG. 4 are for mixed readout in which charges of two adjacent lines in the vertical direction are mixed and read out, and the vertical transfer means 202 is moved by two lines in the horizontal blanking period. The horizontal transfer means 203 moves the charges for two lines and mixes them in the horizontal transfer means 203. Driving is performed by repeating the driving pulses V1 to V3 shown in FIG. 3 twice during the horizontal blanking period. In addition, since the number of lines is ½ of the number of independent reading at the time of mixed reading, the combination of lines mixed by the horizontal transfer means 203 is taken into consideration so that the interlaced relationship between fields is obtained at the time of mixed reading. Therefore, the
ノイズ検出方法の一例を説明する。撮像した画像中の同色、同輝度である領域を所定のばらつき量を考慮して抽出し、該領域での標準偏差によりノイズ量を求める。 An example of a noise detection method will be described. A region having the same color and the same luminance in the captured image is extracted in consideration of a predetermined variation amount, and a noise amount is obtained by a standard deviation in the region.
以上の動作により撮影条件にて変化する映像信号のS/Nを常に画像圧縮に用いるのに良好なレベルにした映像信号を供給することができ、また、もともとS/Nが良好な撮影条件の場合は高解像度化した映像信号を供給することもできる。また、ノイズ検出方法は記載の方法のみでなく、他の方法によって検出しても同様の効果があることは言うまでもない。 With the above operation, it is possible to supply a video signal having a good level so that the S / N of the video signal that changes depending on the shooting conditions can always be used for image compression. In this case, a high-resolution video signal can be supplied. Needless to say, the noise detection method is not limited to the described method, and the same effect can be obtained by detection by other methods.
図5、図6を用いて第2の実施例について説明する。図5は図1のブロック図中のノイズ検出部104を削除し、画像圧縮部501と信号量積分部502を設けた例である。画像圧縮部501は例えばMPEG方式等の画像圧縮形式に従い画像を圧縮する手段、信号量積分部502は該画像圧縮部501が圧縮した映像信号のデータ量を積分する手段である。接続は信号処理部103の出力を画像圧縮部501の入力に接続し、画像圧縮部501の出力を信号量積分部502の入力に接続し、信号量積分部502の出力をマイコン105の入力に接続した構成としている。図6は画像圧縮後の信号量と理想信号量を示した図であり、601は理想の信号量の積分値、602は実際の信号量の積分値である。
The second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an example in which the
動作について説明する。ここでの画像圧縮部501の内部の動作説明は本特許の本質部分ではないため割愛する。レンズ101は撮像素子102の受光面に像を結ぶ。撮像素子102は、該像に対応した電荷を蓄積して駆動部106が出力する駆動パルスに従い電荷を出力する。撮像素子102の駆動については図1の実施例と同様の為割愛する。信号処理部103は該読み出した電荷から輝度を表す信号、色を表す信号を生成し、画像圧縮部501にて所定の圧縮方式に従い画像圧縮を行なう。信号量積分部502は圧縮した画像の信号量を垂直帰線期間ごと、あるいは水平帰線期間ごとに信号量を積分し、マイコン105に送る。マイコン105は信号量積分部502が積分した回数分だけ基準としている信号量を積分した値を用意しており、信号量積分部502の積分結果と比較し、信号量積分部502の積分結果が大きいと判断した時、撮像素子102の電荷を読み出す駆動を変える命令を駆動部106に送る。駆動部106は該命令に従い撮像素子102の駆動をS/Nの良い駆動方法、例えば蓄積した電荷を垂直方向に隣接する2ラインにて混合して出力する混合読み出し方式の駆動パルスを生成し撮像素子102を駆動する。
The operation will be described. The description of the internal operation of the
ここで図6を用いてマイコン105の制御について説明する。マイコンは記録媒体の録画可能時間などから単位時間当たりの信号量を計算によって求め、記録時間に従い積分した信号量の理想値を601のようにあらかじめ用意しておく。該理想の信号量の積分値601と信号量積分部502が積分した結果である実際の信号量の積分値602を比較し、実際の信号量の積分値602が大きく、かつ、差分が所定の値より大きいとき画像圧縮後の信号量が大きいと判断し、撮像素子102の電荷を読み出す駆動を変える命令を駆動部106に送る。
Here, the control of the
以上の動作により撮影条件にて変化する映像信号のS/Nを常に画像圧縮に用いるのに良好なレベルにした映像信号を供給することができ、また、もともとS/Nが良好な撮影条件の場合は高解像度化した映像信号を供給することもできる。また、圧縮後の信号量が大きいため記録媒体の録画可能時間より短い時間しか記録できないとしたときでもビットレートを下げて情報量を減らす処理を施す必要が少なくなる。 With the above operation, it is possible to supply a video signal having a good level so that the S / N of the video signal that changes depending on the shooting conditions can always be used for image compression. In this case, a high-resolution video signal can be supplied. Further, since the signal amount after compression is large, even when it is possible to record only for a time shorter than the recordable time of the recording medium, it is not necessary to perform a process for reducing the information amount by reducing the bit rate.
図7、8、9、10、11を用いて本発明の第3の実施例を説明する。図7はCMOS型の撮像素子の構成図であり、図8はCMOS型撮像素子を用いた撮像装置のブロック図、図9は独立読み出し時の垂直方向の駆動パルス、図10は水平方向の駆動パルス、図11は混合読み出し時の垂直方向の駆動パルスである。図7において701はCMOS型の撮像素子、702は光電変換する画素、703は垂直方向読み出し線、704は水平方向読み出し線、705は信号を読み出すラインを選択するパルスを出力する垂直走査部、706は画素702を垂直方向読み出し線703に接続するためのラインスイッチ、707は水平方向読み出し線704に接続する垂直方向読み出し線703を選択するパルスを出力する水平走査部、708は水平方向読み出し線704と垂直方向読み出し線703を接続するドットスイッチである。なお、引き出し線は代表するひとつの画素、ラインスイッチ、ドットスイッチ、垂直方向読み出し線、水平方向読み出し線にのみ記載し、他の画素については省略する。画素702はラインスイッチ706を介して垂直方向読み出し線703に接続し、垂直方向読み出し線703はドットスイッチ708を介して水平方向読み出し線704に接続し、垂直走査部705の出力は同一ライン上に配置しているラインスイッチ706に接続し、垂直走査部705の出力本数はライン数と同じだけ存在する。水平走査部707の出力はドットスイッチ707に接続し、水平走査部707の出力本数、およびドットスイッチ707は1ライン中の画素数と同じだけ存在する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 is a block diagram of a CMOS type image sensor, FIG. 8 is a block diagram of an image pickup apparatus using the CMOS type image sensor, FIG. 9 is a vertical drive pulse at the time of independent reading, and FIG. 10 is a horizontal drive. FIG. 11 shows a drive pulse in the vertical direction during mixed readout. In FIG. 7,
図8において801は撮像素子701の駆動パルスを生成する駆動部である。接続は図1のブロック図の撮像素子102を撮像素子701に、駆動部106を駆動部801に置き換えたものである。図8のブロック図の動作は撮像素子701、駆動部801以外は図1のブロック図と同様のためここでは割愛する。
In FIG. 8,
撮像素子701の独立読み出しについて説明する。ここでの独立読み出しとはプログレッシブスキャンのことである。撮像素子701の電荷の読み出しは、垂直走査部705が選択したライン中であり、かつ、水平走査部707が選択した水平方向の位置に対応した画素702の出力が読み出されるルートを確立して信号を読み出し、選択するドットスイッチ707を順次変えていくことで1ライン分の信号を読み出し、また、選択するラインスイッチ706を順次変えることで全画素分の信号読み出しを行なっている。図9に示す駆動パルスV1〜4のように水平走査期間(HD)ごとにラインスイッチ706を開くラインを変えてゆき、撮像素子701の有効ライン数がnラインとしたときVnの時に全ラインを読み出したことになる。また。図10に示す駆動パルスH1〜4のように画素を示すごと(CLK)にドットスイッチ708を開く水平方向の位置を変えてゆき、撮像素子701の水平有効画素数がm個としたときHmの時に全水平有効画素を読み出したことになる。
The independent reading of the
次に混合読み出しについて説明する。ここでの混合読み出しとはインターレーススキャンのことである。図11に示す駆動パルスV1〜4のようにV1とV2、V3とV4のように隣接したラインのラインスイッチ706に供給する駆動パルスを同一のものとすることで垂直方向読み出し線703に電荷を読み出すときに2ラインの電荷を混合する。また、水平走査期間(HD)ごとにラインスイッチ706を開くラインを変えてゆき、撮像素子701の有効ライン数がnラインとしたときVnの時に全ラインを読み出したことになる。次に隣接の組み合わせをV2とV3、V4とV5のように前記組み合わせとずらすことでインターレース読み出しを実現する。混合読み出し時は独立読み出し時の1/2のライン数の出力になるため、混合読み出し時はフィールド間でインターレースの関係になるように水平転送手段203にて混合するラインの組み合わせを考慮してV1〜V3の駆動パルスを生成する必要がある。
Next, mixed readout will be described. The mixed reading here refers to interlaced scanning. The drive pulses supplied to the line switches 706 of adjacent lines such as V1 and V2 and V3 and V4 like the drive pulses V1 to V4 shown in FIG. When reading, two lines of charge are mixed. In addition, the line for opening the
以上の動作により撮影条件にて変化する映像信号のS/Nを常に画像圧縮に用いるのに良好なレベルにした映像信号を供給することができ、また、もともとS/Nが良好な撮影条件の場合は高解像度化した映像信号を供給することもできる。また、画像圧縮を行なう信号処理部に画像を供給する場合、圧縮後の信号量が小さくなるため従来行なっていたビットレートを下げて情報量を減らす処理を施す必要が少なくなるという効果がある。また、本実施例はラインスイッチ706の選択方法にて画素混合を行なったが、画素混合専用の垂直方向読み出し線703と該読み出し線専用のドットスイッチ708を用意し、画素混合出力を希望するときは該画素混合専用のドットスイッチ708を開く構成にしても同様の効果があることはいうまでもない。
With the above operation, it is possible to supply a video signal having a good level so that the S / N of the video signal that changes depending on the shooting conditions can always be used for image compression. In this case, a high-resolution video signal can be supplied. In addition, when an image is supplied to a signal processing unit that performs image compression, the amount of signal after compression is reduced, so that there is an effect that it is less necessary to perform processing for reducing the amount of information by lowering the bit rate that has been conventionally performed. In this embodiment, the pixel mixing is performed by the selection method of the
図12、13を用いて第4の実施例について説明する。図12は図1のブロック図にメモリ等の映像記憶部1201と、該映像記憶部1201の出力と信号処理部103の出力を所定の割合で混合する混合部1202を新たに加え、さらにマイコン105を混合部1202への出力を備えたマイコン1203に置き換えた撮像装置の例、図13は混合部1202の出力の推移を表したグラフである。図12の接続は信号処理部103の出力は混合部1202の入力に接続し、混合部1202の出力は映像記憶部1201の入力に接続し、映像記憶部1201の出力は混合部1202の別の入力に接続し、マイコン1203の新たな出力を混合部1202の入力に接続する構成としている。
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 includes a
動作について説明する。信号処理部103の出力を生成するまでは図1のブロック図の撮像装置と同様の為ここでは割愛する。映像記憶部1201は、撮像素子102の駆動方法の変更が入るまで常に1フィールド、あるいは1フレームの画像を保持し、リアルタイムで更新する。また、駆動方法の変更が入ったときは所定の時間内の更新をやめ、駆動方法の変更が入る直前の画像を保持する。
The operation will be described. Until the output of the
混合部1202は映像記憶部1201と、信号処理部103の出力を
混合部出力 = A×α+B×(1−α)
A:映像記憶部1201の出力
B:信号処理部103の出力
α:混合比(0〜1まで可変)
の式にて求める。αはマイコン1203が混合部1202に設定する。上記式によると図13に示すように過渡部分を持ちながら映像記憶部1201の出力から信号処理部103の出力に推移していく。またαの値に応じて過渡部分を長くして時間をかけて推移させたり、過渡部分を短くして早めに推移させることができるため、マイコン1203は画質の変化の大きさ等を考慮してαの値を決める。例えば撮像素子102の駆動を変える必要が無い時はαは常に信号処理部103の出力が得られるように値を0にしておく。撮像素子102の駆動を変える必要が生じた場合、αの値を映像記憶部1201の出力に寄る値に設定して過渡部分を持たせて時間をかけて映像を推移させ、混合部1202の出力が限りなく信号処理部103の出力に近似した時再びαの値を0にすれば信号処理部103の出力がそのまま混合部1202の出力となる。
The
A: Output of video storage unit 1201 B: Output of
It is calculated by the following formula. α is set in the
以上の動作にて撮像素子102の駆動を変えたことによる画質の急激な変化に過渡部分を持たせ、違和感の少ない画像にすることができる。これにより画像圧縮を行なう信号処理部に映像を供給する場合、画像圧縮後の信号量を参照して撮像素子102の駆動を変える頻度が多くても画像に違和感が少ないばかりか、圧縮後の信号量が小さくでき長時間記録が可能になるという効果がある。
With the above operation, an abrupt change in image quality caused by changing the drive of the
また、ここで挙げた混合部1202の動作説明中の式は、他の式でも結果的に映像記憶部1201の出力と信号処理部103の出力の混合比を変えられるものであれば同様の動作をするということはいうまでも無い。
Also, the expression in the explanation of the operation of the
また、本実施例は撮像素子102の駆動を変える前、または後の映像の間に中間映像または、無信号状態のあるものは対象にしておらず、あくまで駆動を変える前後の画像が連続しているものに限る。
In addition, this embodiment does not target an intermediate image or a non-signal state between images before or after the drive of the
図14を用いて第5の実施例について説明する。本実施例は図12の実施例の映像記憶部1201と、混合部1202を削除し、画質を所定の係数に従い段階的に画質を落としていく画質調整部1401と、該画質調整部1401の出力と信号処理部103の出力を切り替える画像切換部1402を備え、また、マイコンは画像切換部1402に切換命令を出力する機能と、画質調整部1401に係数を入力する機能を備えたマイコン1403に置き換えたものである。接続は信号処理部103の出力を画質調整部1401とは画像切換部1402の入力に接続し、画質調整部1401の出力は画像切換部1402の別の入力に接続し、マイコン1403の2つの出力は画質調整部1401と画像切換部1402のそれぞれの入力に接続している。
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the
動作について説明する。画像切換部1402は信号処理部103の出力を選択している状態にする。信号処理部103までの動作は図12の実施例と同様の為割愛する。マイコン1403は、S/Nの関係から垂直解像度の良いプログレッシブ方式の独立読み出しから、垂直解像度が落ちるがS/Nの良いインターレース方式の画素混合読み出しに切り替えると判断した時、駆動を切り替える前に画質調整部1401に垂直解像度を段階的に落とす係数と、画像切換部1402に画質調整部1401の出力を選択する命令を設定する。該係数に従い画質調整部1401はインターレース方式の画素混合読み出し時の垂直解像度まで段階的に落としていき、ほぼ同等となった時に駆動部106に撮像素子102の駆動を変える命令と、画像切換部1402に信号処理部103の出力に切り替える命令を送る。また、マイコン1403がインターレース方式の画素混合読み出しから垂直解像度の良いプログレッシブ方式の独立読み出しにしてもS/N的に問題ないと判断した時、駆動を切り替える命令と、画質調整部1401に垂直解像度をインターレース方式の画素混合読み出し時に落とす係数と、画像切換部1402に画質調整部1401の出力を選択する命令を設定する。段階的に画質がプログレッシブ方式の独立読み出しに近づくように係数を変えていき、同等になったところで画像切換部1402に信号処理部103の出力に切り替える命令を送る。画質調整部1401は、入力されたプログレッシブ方式の独立読み出し画像の垂直方向にソフトフィルタをかけ、ぼかす強度はマイコン1403が設定する係数に従う処理を行なう。
The operation will be described. The
以上の動作にて撮像素子102の駆動を変えたことによる画質の急激な変化に過渡部分を持たせ、違和感の少ない画像にすることができる。これにより画像圧縮を行なう信号処理部に映像を供給する場合、画像圧縮後の信号量を参照して撮像素子102の駆動を変える頻度が多くても画像に違和感が少ないばかりか、圧縮後の信号量が小さくでき長時間記録が可能になるという効果がある。
With the above operation, an abrupt change in image quality caused by changing the drive of the
また、本実施例は撮像素子102の駆動を変える前、または後の映像の間に中間映像または、無信号状態のあるものは対象にしておらず、あくまで駆動を変える前後の画像が連続しているものに限る。
In addition, this embodiment does not target an intermediate image or a non-signal state between images before or after the drive of the
以上説明した各実施例によれば、映像信号のノイズ量、あるいは画像圧縮後の信号量から圧縮に問題ないと判断した場合は画像の解像度を良くする駆動に、圧縮に悪影響有りと判断した場合は画像のS/Nを良くする駆動に変えるため、常に良好な圧縮用画像を提供することができ、また、画素から電荷を読み出す手段の駆動を変えたことによる画質の変化に過渡部分をもたせるため、より自然に推移させることができる、という優れた効果を奏する。 According to each of the embodiments described above, when it is determined that there is no problem with compression from the amount of noise of the video signal or the signal amount after image compression, when it is determined that there is an adverse effect on the compression for driving to improve the resolution of the image Changes the drive to improve the S / N of the image, so that it is possible to always provide a good compression image, and also to have a transitional part in the change in image quality due to the change of the drive of the means for reading out charges from the pixels. Therefore, an excellent effect that the transition can be made more naturally is achieved.
101・・・・・・・・・・・・・レンズ
102、701・・・・・・・・・撮像素子
103・・・・・・・・・・・・・信号処理部
104・・・・・・・・・・・・・ノイズ検出部
105、1203、1403・・・マイコン
106、801・・・・・・・・・駆動部
201、702・・・・・・・・・画素
202・・・・・・・・・・・・・垂直転送手段
203・・・・・・・・・・・・・水平転送手段
204・・・・・・・・・・・・・出力アンプ
501・・・・・・・・・・・・・画像圧縮部
502・・・・・・・・・・・・・信号量積分部
601・・・・・・・・・・・・・理想の信号量積分値
602・・・・・・・・・・・・・実際の信号量積分値
703・・・・・・・・・・・・・垂直方向読み出し線
704・・・・・・・・・・・・・水平方向読み出し線
705・・・・・・・・・・・・・垂直走査部
706・・・・・・・・・・・・・ラインスイッチ
707・・・・・・・・・・・・・水平走査部
708・・・・・・・・・・・・・ドットスイッチ
1201・・・・・・・・・・・・映像記憶部
1202・・・・・・・・・・・・混合部
1401・・・・・・・・・・・・画質調整部
1402・・・・・・・・・・・・画像切換部
101...
Claims (9)
該撮像素子を複数の駆動方法で駆動できる撮像素子駆動手段と、
該撮像素子からの信号に映像処理を施す第一の映像処理手段とを有する撮像装置において、
該第一の映像処理手段とは異なる処理を施す第二の映像処理手段と、
該撮像素子からの信号の画質を検出する画質検出手段と、
該検出手段の検出結果に応じて、該撮像素子駆動手段を制御して駆動方法を変え、かつ、該第1の映像処理手段と該第2の映像書誌手段とを切り替えるように制御する制御手段と、
を設けることを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
Imaging device driving means capable of driving the imaging device by a plurality of driving methods;
In an imaging apparatus having first video processing means for performing video processing on a signal from the imaging device,
Second video processing means for performing processing different from the first video processing means;
Image quality detecting means for detecting the image quality of the signal from the image sensor;
Control means for controlling the image sensor driving means to change the driving method in accordance with the detection result of the detecting means, and for controlling the switching between the first video processing means and the second video bibliographic means. When,
An image pickup apparatus comprising:
該第二の映像処理手段は該撮像素子駆動手段で駆動方法を変える前後の画像を用いて、該二つの画像を任意の割合で混合する手段を有することを特徴とする撮像装置。 In claim 1,
The image pickup apparatus characterized in that the second video processing means includes means for mixing the two images at an arbitrary ratio using images before and after the driving method is changed by the image pickup device driving means.
該第二の映像処理手段は該撮像素子駆動手段で駆動を変える前または後の画像を用いて、段階的に画質を変える処理を施す手段を有することを特徴とする撮像装置。 In claim 1,
The image pickup apparatus characterized in that the second video processing means includes means for performing a process of changing the image quality step by step using an image before or after the drive is changed by the image pickup element driving means.
該撮像素子を複数の駆動方法で駆動できる撮像素子駆動手段と、
該撮像素子からの信号に映像処理を施す映像処理手段と、
を有し、
該映像処理手段は、該撮像素子駆動手段の駆動が変わったことによる画像の変化に所定のフィルタをかける手段を有することを特徴とする撮像装置。 An image sensor having a means for reading at least a plurality of pixels to be photoelectrically converted and reading out the charges converted by the pixels;
Imaging device driving means capable of driving the imaging device by a plurality of driving methods;
Video processing means for performing video processing on a signal from the image sensor;
Have
The image processing device includes an image pickup device having means for applying a predetermined filter to a change in an image due to a change in driving of the image pickup device drive device.
該撮像素子を複数の駆動方法で駆動できる撮像素子駆動手段と、
該撮像素子からの信号に映像処理を施す第一の映像処理手段とを有する撮像装置において、
該撮像素子の出力する信号のノイズ量を検出する手段を設け、該撮像素子駆動手段は、該ノイズ量を検出する手段の出力に応じて駆動を変えることを特徴とする撮像装置。 An image sensor having a means for reading at least a plurality of pixels to be photoelectrically converted and reading out the charges converted by the pixels;
Imaging device driving means capable of driving the imaging device by a plurality of driving methods;
In an imaging apparatus having first video processing means for performing video processing on a signal from the imaging device,
An image pickup apparatus comprising: means for detecting a noise amount of a signal output from the image pickup element; and the image pickup element drive means changes drive in accordance with an output of the means for detecting the noise amount.
該撮像素子を複数の駆動方法で駆動できる撮像素子駆動手段と、
該撮像素子の出力に画像圧縮を含む信号処理を施す手段とを備えた撮像装置において、
該信号処理を施す手段が出力する画像の信号量を検出する手段を設け、該信号量に応じて該撮像素子駆動手段の駆動を変えることを特徴とする撮像装置。 An image sensor having a means for reading at least a plurality of pixels to be photoelectrically converted and reading out the charges converted by the pixels;
Imaging device driving means capable of driving the imaging device by a plurality of driving methods;
An image pickup apparatus comprising: means for performing signal processing including image compression on an output of the image pickup element;
An image pickup apparatus comprising: means for detecting a signal amount of an image output by the means for performing signal processing; and changing the drive of the image pickup element driving means in accordance with the signal amount.
撮像素子はX軸、Y軸にて読み出す位置を指定する順次走査型撮像素子にて独立読み出し手段と画素混合読み出し手段を有することを特徴とする撮像装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
An image pickup apparatus comprising an independent read-out means and a pixel mixture read-out means, which is a sequential scanning type image pickup element that designates a reading position on the X-axis and the Y-axis.
該撮像素子を駆動する撮像素子駆動手段と、
該撮像素子からの出力信号の画質を検出する画質検出手段と、
該撮像素子からの出力信号を映像処理して映像信号を生成する映像処理手段と、
該映像処理手段からの出力信号を圧縮する圧縮手段と、
該画質検出手段の検出結果に応じて、該撮像素子駆動手段が該撮像素子を駆動する方法を切り替えるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
An image sensor driving means for driving the image sensor;
Image quality detecting means for detecting the image quality of the output signal from the image sensor;
Video processing means for processing the output signal from the image sensor to generate a video signal;
Compression means for compressing an output signal from the video processing means;
Control means for controlling the image sensor driving means to switch the method for driving the image sensor in accordance with the detection result of the image quality detecting means;
An imaging apparatus comprising:
該撮像素子を駆動する撮像素子駆動手段と、
該撮像素子からの出力信号を映像処理して映像信号を生成する映像処理手段と、
該映像処理手段からの出力信号を圧縮する圧縮手段と、
該圧縮手段からの出力信号の信号量を検出する信号量検出手段と、
該信号量検出手段の検出結果に応じて、該撮像素子駆動手段が該撮像素子を駆動する方法を切り替えるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor;
An image sensor driving means for driving the image sensor;
Video processing means for processing the output signal from the image sensor to generate a video signal;
Compression means for compressing an output signal from the video processing means;
Signal amount detection means for detecting the signal amount of the output signal from the compression means;
Control means for controlling the image sensor driving means to switch the method of driving the image sensor in accordance with the detection result of the signal amount detection means;
An imaging apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005090466A JP2006279123A (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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- 2005-03-28 JP JP2005090466A patent/JP2006279123A/en active Pending
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