JP3825938B2

JP3825938B2 - Image processing apparatus, method, and computer-readable storage medium

Info

Publication number: JP3825938B2
Application number: JP10548999A
Authority: JP
Inventors: 政彦菊澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2019-04-13
Also published as: JP2000299799A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号のノイズを除去するノイズリダクション回路を備えたビデオカメラ等の撮像装置等に用いて好適な画像処理装置、方法及びそれらに用いられるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラには、映像信号からノイズを除去するためのノイズリダクション回路が設けられている。ノイズリダクション回路は、ＤＶカセット（ＳＤフォーマット）の登場などにより、他の様々な映像信号処理回路と共に、デジタル化が進んでいる。このようなデジタル・ノイズリダクション回路は、フィールド・メモリを使用した巡回型が一般的であり、近年メモリが安価になったこともあって、民生用ビデオカメラの普及機に至るまで搭載されるようになった。
【０００３】
図６は従来の巡回型ノイズリダクション回路を示すブロック図である。
図６において、巡回型ノイズリダクション回路は、入力端子５１、加算回路５２、減算回路５３、乗算回路５４、フィールドメモリ５５、リミッタ５６、出力端子５７等で構成される。
【０００４】
次に動作について説明する。
入力端子５１からの信号Ｓｉは、加算回路５２、減算回路５３に供給される。減算回路５３では、信号Ｓｉとフィールドメモリ５５により遅延された信号Ｓｆとが減算され、フィールド間のノイズ信号Ｓｎ１が検出される。信号Ｓｎ１は、リミッタ５６に供給される。この信号Ｓｎ１には動き成分も含まれているため、リミッタ５６で動き成分が除去され信号Ｓｎ２となる。信号Ｓｎ２は、乗算回路５４において外部より与えられる係数Ｋ（以降、巡回係数と称す）を乗算され信号Ｋ・Ｓｎ２となり、加算回路５２に供給される。加算回路５２では、信号Ｓｉと信号Ｋ・Ｓｎ２とを加算することにより、信号Ｓｉからノイズ成分を除去する。この加算回路５２の出力信号Ｓｏは、フィールドメモリ５５に供給されると共に出力端子５７から出力される。
【０００５】
ここで、説明を簡略化するためにＳｎ１＝Ｓｎ２＝Ｓｎとすれば、信号Ｓｎは、
Ｓｎ＝Ｓｆ−Ｓｉ …（１）
であり、信号Ｓｏは、
Ｓｏ＝Ｓｉ＋Ｋ・Ｓｎ
＝Ｓｉ＋Ｋ・（Ｓｆ−Ｓｉ）
＝（１−Ｋ）・Ｓｉ＋Ｋ・Ｓｆ …（２）
となる。
【０００６】
上記式（２）から、よりノイズ成分の少ない信号Ｓｏを得る方法を考えてみると、信号Ｓｉにはノイズ成分が含まれ、信号Ｓｆはノイズ成分が除去された信号Ｓｏの遅延信号であるから、巡回係数Ｋを限りなく“１”に近似させていけばよいことが判る。また、逆に巡回係数Ｋを“０”とした場合には、信号Ｓｉがそのまま信号Ｓｏとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、巡回係数Ｋを“１”に近似させていく程、ノイズの除去には有効的である。その反面、前のフィールドの影響が強くなるため、特に動きのあるようなシーンでは残像が目立つ映像となってしまう。この対策のため、絞り値、電子シャッタ・スピード、ＡＧＣゲインのような露出を制御するパラメータを利用するなどして、十分な照度下での撮影シーンであるか低照度下での撮影シーンであるかを判別し、ノイズ成分の多くなる低照度下での撮影シーンである場合に限り、巡回係数Ｋを大きくする処理を施すなど、極力残像が残らないように工夫をしている。
【０００８】
しかしながら、撮影画像を全面均一色（例えば白）の画像（以降、フェード画と称する）にフェードするフェード・アウトや、その逆のフェード・イン（以降、上記フェード・イン、フェード・アウトの機能を合わせてオート・フェードと称する）の処理を施すフェーダ回路の後方に、ノイズリダクション回路が位置するようなシステム構成の場合、オートフェード時に残像が顕著に現れてしまう。
【０００９】
この問題を、図７を用いて説明する。
図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、４色（左から黄、青、緑、赤）のカラーバー・チャート６１を撮影した時の映像信号を示す図である。ここで、フェード・アウト終了時及びフェード・イン開始時の画像の色は白とする。図７（ａ）はオート・フェードがオフの状態、（ｂ）はオート・フェードがオンされフェード・アウトの途中の状態、（ｃ）はフェード・アウトの終了の状態を示す。６２は水平同期信号、６３はバースト信号を示す。
【００１０】
６４、６５はフェーダ回路の入力信号に加算される信号量（以降、フェード・レベルと称する）であり、６４はフェード・アウトの途中のフェード・レベル、６５はフェード・アウト終了時のフェードレベルを示す（この時のレベルを１００パーセントとする。）。
【００１１】
ここで、フェードレベルは、撮像した画像とフェード画の画像との混合比率を示す値でもあり、
フェードレベル＝０パーセントの時は、
撮像した画像：フェード画の画像＝１：０
フェードレベル＝１００パーセントの時は、
撮像した画像：フェード画の画像＝０：１となる。
【００１２】
図７（ａ）で出力されていた映像信号は、オート・フェードのオンによりフェード・アウトの動作がスタートすると、図７（ｂ）に示すように輝度及び色のゲインを下げると同時にフェード・レベルを上げていく。そして、フェード・アウトを終了した時点では図７（ｃ）に示すように、フェーダ回路で輝度及び色のゲインは０、フェードレベルは１００パーセントにまで達し、画面全体が白画面になるべきにも係わらず、後段のノイズリダクション処理の残像の影響で、ノイズリダクション回路以降の信号では、輝度及び色レベルは０にまで達せず、白画面にカラーバー・チャート６１の４色が薄くついたような映像となってしまう。
【００１３】
この残像の影響は、巡回係数Ｋによっては数秒間にも及ぶ。フェード・インの動作がスタートした時にも、図７（ｃ）と同様な映像信号となる（フェード・インの動作の詳細な説明は省略する）。
【００１４】
本発明は、上記の問題を解決するために成されたもので、フェード・イン／アウト時であってもシステム構成に係わらず良好なノイズリダクション処理を実現することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による画像処理装置においては、入力画像信号を全画面均一な所定の色になるように第１の制御値に基づいてフェードさせるフェード手段と、上記フェード手段の後段に配置され上記フェードされる画像信号のノイズを第２の制御値に基づいて除去するノイズリダクション手段と、上記フェード手段の上記第１の制御値に応じて上記ノイズリダクション手段の上記第２の制御値を変化させる制御手段とを設けている。
【００１６】
また、本発明による画像処理方法においては、入力画像信号を全画面均一な所定の色になるように第１の制御値に基づいてフェードさせた後、上記フェードされる画像信号のノイズを第２の制御値に基づいて除去する場合において、上記第１の制御値に応じて上記第２の制御値を変化させるようにしている。
【００１７】
また、本発明による記憶媒体においては、入力画像信号を全画面均一な所定の色になるように第１の制御値に基づいてフェードさせるフェード処理と、上記フェード処理により得られる画像信号のノイズを第２の制御値に基づいて除去するノイズリダクション処理と、上記第１の制御値に応じて上記第２の制御値を変化させる制御処理とを実行するためのプログラムを記憶している。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明による画像処理装置を適用したビデオカメラ等の撮像装置を示すブロック図である。
図１において、１１は被写体を結像させるレンズ、１２は光量を調節する絞り、１３は入力した光を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子、１４は撮像された信号のサンプル・ホールドを行うサンプル・ホールド部、１５は自動的に利得を制御するＡＧＣ部、１６はＡ／Ｄ変換部、１７は信号を処理して映像信号を生成する映像信号処理部、１８は撮像装置全体を制御するシステム制御部、１９は１フィールド分の画像を記憶するフィールドメモリである。
【００１９】
図２は図１の映像信号処理部１７の詳細な構成を示すブロック図である。
図２において、２１は入力信号を輝度成分と色成分に分離するＹ／Ｃ分離部、２２はアパーチャ補正回路やガンマ補正回路を含み所定の信号処理を施す輝度信号処理部、２６はマトリクス回路、ホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、色差マトリクス回路を含み所定の信号処理を施す色信号処理部、２３は輝度信号をオート・フェードするフェーダ部、２７は色信号をオート・フェードするフェーダ部、２４は輝度成分のノイズを除去するノイズリダクション部、２８は色成分のノイズを除去するノイズリダクション部、２５、２９はＤ／Ａ変換部、３０は映像信号を生成する映像信号生成部、３１は映像信号処理部１７のデータ入出力部であるインターフェース部である。
【００２０】
尚、ノイズリダクション部２４、２８は、図６に示した巡回型ノイズリダクション回路からフィールドメモリ５５を除いた回路と同等であり、図１でフィールドメモリ５５に相当するものはフィールドメモリ１９である。
【００２１】
次に動作について説明する。
レンズ１１より受光した被写体からの光は、絞り１２により光量を調整され、撮像素子１３の撮像素子面上に結像される。ここで、電気信号に変換された後、サンプル・ホールド部１４とＡＧＣ部１５を介してＡ／Ｄ変換部１６でＡ／Ｄ変換され映像信号処理部１７に入力される。
【００２２】
映像信号処理部１７において、入力信号はＹ／Ｃ分離部２１で輝度成分と色成分に分離され、輝度成分は輝度信号は処理部２２へ、色成分は色信号処理部２６へ出力される。輝度信号処理部２２では、水平及び垂直方向にアパーチャ補正、ガンマ補正がなされる。色信号処理部２６では、色成分の信号を３原色に分離し、ホワイトバランス調整、ガンマ補正がなされ、色差信号が形成される。
【００２３】
輝度信号処理部２２、色信号処理部２６の出力は、フェーダ２３、２７でシステム制御部１８により輝度及び色ゲインとフェード・レベルを制御され、オート・フェードがオンの時には、所定の色、例えば白色にフェードされて出力される。次に、ノイズリダクション部２４、２８では、システム制御部１８により巡回係数Ｋを制御され、輝度及び色成分のノイズを除去される。その後、Ｄ／Ａ変換部２５、２９を介した信号は、映像信号生成部３０へ出力され、映像信号が生成される。
【００２４】
システム制御部１８は、外部からのフェード・トリガ信号によりオート・フェードのオン／オフを切り換え、またフェード・モード選択信号によりフェード・イン／アウトを切り換える。また、システム制御部１８は、インターフェース部３１を介して映像信号処理部１７の制御を行う。
【００２５】
次に、フェーダ２３、２７及びノイズリダクション部２４、２８に対するシステム制御部１８の動作について、図３、図４、図５を用いて説明する。
図３は、横軸にゲイン、フェードレベル、縦軸に巡回係数をとり、ゲイン及びフェードレベルと巡回係数の関係をグラフに示している。また図４は、カラーバー・チャート６１を撮影した時のフェード・アウト終了時またはフェード・イン開始時の映像信号を示した図である。尚、図４における６１、６２、６３、６５は図６の同一番号の信号と同一である。
図５はシステム制御部１８のフェーダ２３、２７及びノイズリダクション部２４、２に対する制御動作を示すフローチャートである。
【００２６】
通常撮影時、つまりオート・フェードがオフでフェード・トリガ信号も入力されない時には、ステップＳ７０１（以下、ステップ略）でＳ７０２へ分岐し、Ｓ７０２でＳ７１２に分岐して、フェーダ２３、２７に対してゲイン＝１、フェードレベル＝０パーセントを設定する。次にＳ７１３で、フェード動作は当然のことながらオフとする。Ｓ７１４では、Ｓ７１２で設定されたフェードレベルよりノイズリダクション部２４、２８に対して巡回係数Ｋ＝２５５／２５６を算出する。Ｓ７１５で、Ｓ７１２及びＳ７１４で設定された制御値を出力し、Ｓ７０１に戻り同様の動作を繰り返す。
【００２７】
これにより、フェーダ２３、２７では入力がそのまま出力され、ノイズリダクション部２４、２８では、図６の説明で用いた上記式（２）に相当する信号が出力される。
【００２８】
次に、オート・フェードがオンの時の動作を説明する。
フェード動作のオフからオンへの切り換えは、フェード・トリガ信号の入力により行われる。システム制御部１８は、Ｓ７０１からＳ７０２へ分岐し、Ｓ７０２において、フェード・トリガ信号が入力されたと判別されると、Ｓ７０３に分岐する。Ｓ７０３では、フェード・モード選択信号によりフェード・アウトが選択されている時は、Ｓ７０４に分岐する。
【００２９】
Ｓ７０４では、所定の時間内でゲインを１から０へ、フェードレベルを０パーセントから１００パーセントヘ移行できるように、ゲイン及びフェードレベルを変化させる。Ｓ７０５で、フェードレベルが１００パーセントに到達していないと判断した場合は、Ｓ７０６でフェード動作をオンとし、１００パーセントに到達したと判断した場合は、Ｓ７０７でフェード動作をオフとする。
【００３０】
Ｓ７０６及びＳ７０７からＳ７１４に進み、Ｓ７１４で、Ｓ７０４で設定されたフェードレベルより、図３のグラフの横軸のフェードレベルに対する縦軸の巡回係数を算出する。Ｓ７１５で、Ｓ７０４及びＳ７１４で設定された制御値を出力し、Ｓ７０１に戻る。Ｓ７０５で、フェードレベルが１００パーセントに到達したと判断されるまではフェード動作はオンであるから、Ｓ７０１でＳ７０３に分岐し、以降同様の動作を繰り返す。
【００３１】
これにより、フェードレベルが１００パーセントに近づくにつれて残像現象が低減され、フェードレベルが１００パーセントに到達した時には、巡回係数Ｋは０となり、ノイズリダクション部２４、２８では入力信号がそのまま出力され、フェーダ部２３、２７のみならずノイズリダクション部２４、２８以降の信号でも、図４で示す映像信号のように、輝度及び色のゲインは０となり、画面全体が均一な白画面になる。
【００３２】
一方、Ｓ７０３で、フェード・モード選択信号によりフェード・インが選択されている場合は、Ｓ７０８に分岐する。Ｓ７０８では、所定の時間内でゲインを０から１へ、フェードレベルを１００パーセントから０パーセントヘ移行できるようにゲイン及びフェードレベルを変化させる。Ｓ７０９で、フェードレベルが０パーセントに到達していないと判断した場合は、Ｓ７１０で、フェード動作をオンとし、０パーセントに到達したと判断した場合は、Ｓ７１１でフェード動作をオフとする。
【００３３】
Ｓ７１０及びＳ７１１からＳ７１４に進み、Ｓ７０８で設定されたフェードレベルより、図３のグラフの横軸のフェードレベルに対する縦軸の巡回係数を算出する。Ｓ７１５で、Ｓ７０８及びＳ７１４で設定された制御値を出力し、Ｓ７０１に戻る。Ｓ７０９で、フェードレベルが０パーセントに到達したと判断されるまではフェード動作はオンであるから、Ｓ７０１でＳ７０３へ分岐し、以降同様の動作を繰り返す。
これにより、フェード・インのスタート時の白画面も、図４に示す映像信号のように画面全体が均一な白画面になる。
【００３４】
尚、本実施の形態は、フェードレベルの０パーセントから１００パーセントヘの変化に対して巡回係数Ｋが０に近似するような値に変化すれば、図３で示したフェードレベルに対する各巡回係数Ｋの値を限定するものではない。
【００３５】
同様に、説明を簡略化するためノイズリダクション部２４、２８に供給する巡回係数Ｋを同じにしたが、異なる値でもよく、各々の巡回係数Ｋの値を限定するものでもない。
【００３６】
同様に、本実施の形態では、通常撮影（オート・フェードがオフ）時は十分照度下のみならず低照度下においても巡回係数Ｋは固定の値であったが、従来例として説明したように照度に応じて巡回係数Ｋを可変させてもよく、通常撮影時の巡回係数Ｋの値を限定するものでもない。
【００３７】
また、本実施の形態は、撮像装置に適用した場合について説明したが、記録装置が一体となったカメラ一体型ＶＴＲに適用しても同様の効果が得られる。
また、本発明は記録装置側にフェーダ回路とノイズリダクション回路が存在する場合でも適用可能である。
【００３８】
次に本発明の他の実施の形態としての記憶媒体について説明する。
図１の構成によるシステムは、ハード的に構成してもよく、また、ＣＰＵやメモリ等からなるコンピュータシステムに構成してもよい。コンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成する。この記憶媒体には、前述した実施の形態で説明した処理を実行するためのプログラムが記憶される。
【００３９】
また、この記憶媒体としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気記録媒体等を用いてよく、これらをＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、磁気カード、磁気テープ、不揮発性メモリカード等に構成して用いてよい。
【００４０】
従って、この記憶媒体を上記実施の形態によるシステム以外の他のシステムあるいは装置で用い、そのシステムあるいはコンピュータがこの記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、実行することによっても、上記実施の形態と同等の機能を実現できると共に、同等の効果を得ることができ、本発明の目的を達成することができる。
【００４１】
また、コンピュータ上で稼働しているＯＳ等が処理の一部又は全部を行う場合、あるいは記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続された拡張機能ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づいて、上記拡張機能ボードや拡張機能ユニットに備わるＣＰＵ等が処理の一部又は全部を行う場合にも、上記実施の形態と同等の機能を実現できると共に、同等の効果を得ることができ、本発明の目的を達成することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小型化や低価格化などの様々な制約によって、フェーダ手段の後段にノイズリダクション手段が位置するようなシステム構成となってしまった場合でも、フェード手段の入力画像に対する全画面均一な任意の色の画像の混合比率等の第１の制御値に応じて、ノイズリダクション手段の巡回係数等の第２の制御値を変化させるようにしたことにより、ノイズリダクション処理の影響を受けることなくフェード・イン／アウト時の映像を常に良好な状態に維持することができる。
【００４３】
特に、上記混合比率を高くするに従って上記巡回係数を０に近似させ、また混合比率を低くするに従って巡回係数を１に近似させることによって、フェード・イン開始時及びフェード・アウト終了時において、画面に所望の色以外の色が薄く付いてしまうようなことをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像処理装置を用いた撮像装置を示すブロック図である。
【図２】図１の映像信号処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】ゲイン及びフェードレベルと巡回係数との関係を示すグラフである。
【図４】フェード・アウト終了時の映像信号を示す波形図である。
【図５】図１のシステム制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図６】従来の巡回型ノイズリダクション回路を示すブロック図である。
【図７】従来のオート・フェード時のノイズリダクションの影響を説明する波形図である。
【符号の説明】
１３撮像素子
１４サンプル・ホールド部
１２ＡＧＣ部
１５Ａ／Ｄ変換部
１６映像信号処理部
１８システム制御部
１９フィールドメモリ
５１入力端子
５２加算回路
５３減算回路
５４乗算回路
５７出力端子
Ｋ巡回係数[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus and method suitable for use in an imaging apparatus such as a video camera provided with a noise reduction circuit that removes noise from a video signal, and a computer-readable storage medium used therefor.
[0002]
[Prior art]
The video camera is provided with a noise reduction circuit for removing noise from the video signal. The noise reduction circuit has been digitized together with various other video signal processing circuits due to the appearance of DV cassettes (SD format) and the like. Such a digital noise reduction circuit is generally a cyclic type using a field memory, and since the memory has become cheap in recent years, it is expected to be installed even in popular video cameras. Became.
[0003]
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional cyclic noise reduction circuit.
In FIG. 6, the cyclic noise reduction circuit includes an input terminal 51, an addition circuit 52, a subtraction circuit 53, a multiplication circuit 54, a field memory 55, a limiter 56, an output terminal 57, and the like.
[0004]
Next, the operation will be described.
The signal Si from the input terminal 51 is supplied to the addition circuit 52 and the subtraction circuit 53. In the subtraction circuit 53, the signal Si and the signal Sf delayed by the field memory 55 are subtracted, and a noise signal Sn1 between the fields is detected. The signal Sn1 is supplied to the limiter 56. Since the signal Sn1 also includes a motion component, the motion component is removed by the limiter 56 to be a signal Sn2. The signal Sn 2 is multiplied by a coefficient K (hereinafter referred to as a cyclic coefficient) given from the outside in the multiplication circuit 54 to become a signal K · Sn 2 and supplied to the addition circuit 52. The adder circuit 52 adds the signal Si and the signal K · Sn2 to remove noise components from the signal Si. The output signal So of the adding circuit 52 is supplied to the field memory 55 and is output from the output terminal 57.
[0005]
Here, for simplicity of explanation, if Sn1 = Sn2 = Sn, the signal Sn is
Sn = Sf-Si (1)
And the signal So is
So = Si + K · Sn
= Si + K. (Sf-Si)
= (1-K) .Si + K.Sf (2)
It becomes.
[0006]
Considering a method of obtaining the signal So having a smaller noise component from the above equation (2), the signal Si includes a noise component, and the signal Sf is a delayed signal of the signal So from which the noise component has been removed. It is understood that the cyclic coefficient K should be approximated to “1” as much as possible. On the other hand, when the cyclic coefficient K is set to “0”, the signal Si becomes the signal So as it is.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the closer the cyclic coefficient K is to “1”, the more effective it is for noise removal. On the other hand, since the influence of the previous field becomes strong, the afterimage becomes conspicuous especially in a scene with movement. For this measure, a shooting scene under sufficient illuminance or under low illuminance by using parameters for controlling exposure such as aperture value, electronic shutter speed, and AGC gain. Only in the case of a shooting scene under a low illuminance with a large amount of noise components, a measure is taken to increase the cyclic coefficient K so that an afterimage remains as much as possible.
[0008]
However, the fade-out function that fades the photographed image to a uniform color (for example, white) image (hereinafter referred to as a fade image) or the reverse fade-in function (hereinafter referred to as the fade-in and fade-out functions described above). In the case of a system configuration in which a noise reduction circuit is located behind a fader circuit that performs processing of auto fading), an afterimage appears remarkably during auto fading.
[0009]
This problem will be described with reference to FIG.
7A, 7B, and 7C are diagrams showing video signals when the color bar chart 61 of four colors (yellow, blue, green, and red from the left) is photographed. Here, the color of the image at the end of fade-out and at the start of fade-in is white. FIG. 7A shows a state where the auto fade is off, FIG. 7B shows a state where the auto fade is turned on and the fade out is in progress, and FIG. 7C shows a state where the fade out ends. 62 represents a horizontal synchronizing signal, and 63 represents a burst signal.
[0010]
64 and 65 are signal amounts (hereinafter referred to as fade levels) added to the input signal of the fader circuit, 64 is a fade level in the middle of fade-out, and 65 is a fade level at the end of fade-out. Shown (the level at this time is 100%).
[0011]
Here, the fade level is also a value indicating the mixing ratio of the captured image and the image of the fade image,
When the fade level is 0 percent,
Captured image: Fade image = 1: 0
When the fade level is 100%,
Captured image: Fade image = 0: 1.
[0012]
When the fade-out operation is started by turning on the auto fade, the video signal output in FIG. 7A is decreased in the brightness and color gains as shown in FIG. I will raise. At the time when the fade-out is completed, as shown in FIG. 7C, the brightness and color gains reach 0% and the fade level reaches 100% in the fader circuit, and the entire screen should become a white screen. Regardless, due to the afterimage of the subsequent noise reduction process, the luminance and color level does not reach 0 in the signal after the noise reduction circuit, and the four colors of the color bar chart 61 are lightly displayed on the white screen. It becomes a video.
[0013]
The influence of this afterimage can reach several seconds depending on the cyclic coefficient K. Even when the fade-in operation starts, the video signal is the same as in FIG. 7C (detailed explanation of the fade-in operation is omitted).
[0014]
The present invention has been made to solve the above problem, and an object thereof is to realize a good noise reduction process regardless of the system configuration even at the time of fade-in / out.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the image processing apparatus according to the present invention, a fade unit that fades an input image signal based on a first control value so as to obtain a predetermined color that is uniform over the entire screen, and the fade unit. A noise reduction means for removing the noise of the faded image signal arranged at the subsequent stage based on a second control value; and the second of the noise reduction means according to the first control value of the fade means. And control means for changing the control value.
[0016]
In the image processing method according to the present invention, the input image signal is faded based on the first control value so that the predetermined color is uniform over the entire screen, and then the noise of the faded image signal is second. In the case of removing based on the control value, the second control value is changed according to the first control value.
[0017]
Further, in the storage medium according to the present invention, the input image signal is faded based on the first control value so that the entire screen has a predetermined color, and the noise of the image signal obtained by the fade processing is reduced. A program for executing a noise reduction process for removing based on the second control value and a control process for changing the second control value in accordance with the first control value is stored.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an imaging apparatus such as a video camera to which an image processing apparatus according to the present invention is applied.
In FIG. 1, 11 is a lens for imaging a subject, 12 is a diaphragm for adjusting the amount of light, 13 is an image sensor such as a CCD that converts input light into an electric signal, and 14 is a sample and hold of the imaged signal. A sample-and-hold unit, 15 is an AGC unit that automatically controls the gain, 16 is an A / D converter, 17 is a video signal processing unit that processes a signal to generate a video signal, and 18 is an overall controller for the imaging apparatus. A system control unit 19 is a field memory that stores an image for one field.
[0019]
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the video signal processing unit 17 of FIG.
In FIG. 2, 21 is a Y / C separation unit that separates an input signal into a luminance component and a color component, 22 is a luminance signal processing unit that includes an aperture correction circuit and a gamma correction circuit and performs predetermined signal processing, and 26 is a matrix circuit, A color signal processing unit including a white balance circuit, a gamma correction circuit, and a color difference matrix circuit for performing predetermined signal processing, 23 is a fader unit for auto fading the luminance signal, 27 is a fader unit for auto fading the color signal, and 24 is A noise reduction unit that removes noise of luminance components, 28 a noise reduction unit that removes noise of color components, 25 and 29 D / A conversion units, 30 a video signal generation unit that generates a video signal, and 31 a video signal It is an interface unit that is a data input / output unit of the processing unit 17.
[0020]
The noise reduction units 24 and 28 are the same as the circuit in which the field memory 55 is removed from the cyclic noise reduction circuit shown in FIG. 6, and the field memory 19 corresponds to the field memory 55 in FIG.
[0021]
Next, the operation will be described.
The light from the subject received by the lens 11 is adjusted in light quantity by the diaphragm 12 and imaged on the image sensor surface of the image sensor 13. Here, after being converted into an electric signal, it is A / D converted by the A / D conversion unit 16 via the sample and hold unit 14 and the AGC unit 15 and input to the video signal processing unit 17.
[0022]
In the video signal processing unit 17, the input signal is separated into a luminance component and a color component by the Y / C separation unit 21, and the luminance component is output to the processing unit 22 and the color component is output to the color signal processing unit 26. The luminance signal processing unit 22 performs aperture correction and gamma correction in the horizontal and vertical directions. The color signal processing unit 26 separates the color component signal into three primary colors, performs white balance adjustment and gamma correction, and forms a color difference signal.
[0023]
The outputs of the luminance signal processing unit 22 and the color signal processing unit 26 are controlled by the system control unit 18 with the faders 23 and 27 with the luminance, color gain, and fade level. When the auto fade is on, a predetermined color, for example, Fade to white and output. Next, in the noise reduction units 24 and 28, the cyclic coefficient K is controlled by the system control unit 18 to remove noise of luminance and color components. Thereafter, the signals that have passed through the D / A converters 25 and 29 are output to the video signal generator 30 to generate a video signal.
[0024]
The system control unit 18 switches auto fade on / off by an external fade trigger signal, and switches fade in / out by a fade mode selection signal. In addition, the system control unit 18 controls the video signal processing unit 17 via the interface unit 31.
[0025]
Next, operations of the system control unit 18 with respect to the faders 23 and 27 and the noise reduction units 24 and 28 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the gain / fade level and the cyclic coefficient, with the horizontal axis representing the gain and the fade level and the vertical axis representing the cyclic coefficient. FIG. 4 is a diagram showing video signals at the end of fade-out or at the start of fade-in when the color bar chart 61 is photographed. Note that reference numerals 61, 62, 63 and 65 in FIG. 4 are the same as the signals having the same numbers in FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a control operation for the faders 23 and 27 and the noise reduction units 24 and 2 of the system control unit 18.
[0026]
During normal shooting, that is, when auto fade is off and no fade trigger signal is input, the process branches to step S702 in step S701 (hereinafter, step abbreviated), branches to step S712 in step S702, and gains for faders 23 and 27 are obtained. = 1, fade level = 0 percent. Next, in S713, the fade operation is naturally turned off. In S714, the cyclic coefficient K = 255/256 is calculated for the noise reduction units 24 and 28 from the fade level set in S712. In S715, the control value set in S712 and S714 is output, and the process returns to S701 to repeat the same operation.
[0027]
As a result, the faders 23 and 27 output the input as they are, and the noise reduction units 24 and 28 output a signal corresponding to the above equation (2) used in the description of FIG.
[0028]
Next, the operation when auto fade is on will be described.
The fade operation is switched from OFF to ON by inputting a fade trigger signal. The system control unit 18 branches from S701 to S702. If it is determined in S702 that a fade trigger signal has been input, the system control unit 18 branches to S703. In S703, when fade-out is selected by the fade mode selection signal, the process branches to S704.
[0029]
In S704, the gain and the fade level are changed so that the gain can be shifted from 1 to 0 and the fade level can be shifted from 0 percent to 100 percent within a predetermined time. If it is determined in S705 that the fade level has not reached 100%, the fade operation is turned on in S706, and if it is determined that it has reached 100%, the fade operation is turned off in S707.
[0030]
The process proceeds from S706 and S707 to S714, and in S714, the cyclic coefficient on the vertical axis with respect to the fade level on the horizontal axis in the graph of FIG. 3 is calculated from the fade level set in S704. In S715, the control value set in S704 and S714 is output, and the process returns to S701. The fade operation is on until it is determined in S705 that the fade level has reached 100%, so the process branches to S703 in S701, and the same operation is repeated thereafter.
[0031]
As a result, the afterimage phenomenon is reduced as the fade level approaches 100%. When the fade level reaches 100%, the cyclic coefficient K becomes 0, and the noise reduction units 24 and 28 output the input signal as it is, and the fader unit. 23 and 27 as well as the signals after the noise reduction units 24 and 28, the gain of luminance and color is 0 as in the video signal shown in FIG. 4, and the entire screen becomes a uniform white screen.
[0032]
On the other hand, if the fade-in is selected by the fade mode selection signal in S703, the process branches to S708. In S708, the gain and the fade level are changed so that the gain can be shifted from 0 to 1 and the fade level can be shifted from 100 percent to 0 percent within a predetermined time. If it is determined in S709 that the fade level has not reached 0 percent, the fade operation is turned on in S710, and if it is determined that it has reached 0 percent, the fade operation is turned off in S711.
[0033]
Proceeding from S710 and S711 to S714, the cyclic coefficient on the vertical axis with respect to the fade level on the horizontal axis in the graph of FIG. 3 is calculated from the fade level set in S708. In S715, the control value set in S708 and S714 is output, and the process returns to S701. The fade operation is on until it is determined in S709 that the fade level has reached 0 percent, so the process branches to S703 in S701, and the same operation is repeated thereafter.
As a result, the white screen at the start of fade-in also becomes a uniform white screen as shown in the video signal shown in FIG.
[0034]
In this embodiment, when the cyclic coefficient K changes to a value that approximates 0 with respect to a change from 0% to 100% in the fade level, each cyclic coefficient K for the fade level shown in FIG. The value of is not limited.
[0035]
Similarly, in order to simplify the explanation, the cyclic coefficient K supplied to the noise reduction units 24 and 28 is the same, but may be different values, and the value of each cyclic coefficient K is not limited.
[0036]
Similarly, in the present embodiment, the cyclic coefficient K is a fixed value not only under normal illuminance but also under low illuminance during normal shooting (auto fade is off), as described in the conventional example. The cyclic coefficient K may be varied according to the illuminance, and the value of the cyclic coefficient K during normal shooting is not limited.
[0037]
Further, although the present embodiment has been described for the case where it is applied to an imaging apparatus, the same effect can be obtained even if it is applied to a camera-integrated VTR in which a recording apparatus is integrated.
Further, the present invention can be applied even when a fader circuit and a noise reduction circuit exist on the recording apparatus side.
[0038]
Next, a storage medium according to another embodiment of the present invention will be described.
The system having the configuration of FIG. 1 may be configured in hardware, or may be configured as a computer system including a CPU, a memory, and the like. When configured in a computer system, the memory constitutes a storage medium according to the present invention. This storage medium stores a program for executing the processing described in the above-described embodiment.
[0039]
As the storage medium, a semiconductor memory such as ROM or RAM, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic recording medium, or the like may be used. These may be a CD-ROM, FD, magnetic card, magnetic tape, non-volatile memory card, etc. It may be configured and used.
[0040]
Therefore, this storage medium is used in other systems or apparatuses other than the system according to the above-described embodiment, and the system or computer reads out and executes the program code stored in this storage medium. While equivalent functions can be realized, equivalent effects can be obtained, and the object of the present invention can be achieved.
[0041]
Further, when an OS or the like running on the computer performs part or all of the processing, or an extended function board in which a program code read from a storage medium is inserted into the computer or an extended function connected to the computer Even when the CPU or the like provided in the extension function board or extension function unit performs part or all of the processing based on the instruction of the program code after being written in the memory provided in the unit, it is equivalent to the above embodiment. In addition to realizing the above functions, the same effect can be obtained and the object of the present invention can be achieved.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the system configuration is such that the noise reduction means is located downstream of the fader means due to various restrictions such as downsizing and cost reduction, Noise reduction is achieved by changing the second control value such as the cyclic coefficient of the noise reduction means in accordance with the first control value such as the mixing ratio of an image of any color that is uniform over the entire screen with respect to the input image. The video at the time of fade-in / out can always be maintained in a good state without being affected by the processing.
[0043]
In particular, when the mixing ratio is increased, the cyclic coefficient is approximated to 0, and as the mixing ratio is decreased, the cyclic coefficient is approximated to 1, so that the screen is displayed at the start of fade-in and at the end of fade-out. It is possible to eliminate a case where a color other than the desired color is lightly attached.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an imaging apparatus using an image processing apparatus according to the present invention.
2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a video signal processing unit in FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing the relationship between gain and fade level and cyclic coefficient.
FIG. 4 is a waveform diagram showing a video signal at the end of fade-out.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the system control unit of FIG. 1;
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional cyclic noise reduction circuit.
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the influence of noise reduction during conventional auto-fading.
[Explanation of symbols]
13 Image sensor 14 Sample and hold unit 12 AGC unit 15 A / D conversion unit 16 Video signal processing unit 18 System control unit 19 Field memory 51 Input terminal 52 Addition circuit 53 Subtraction circuit 54 Multiplication circuit 57 Output terminal K Cyclic coefficient

Claims

入力画像信号を全画面均一な所定の色になるように第１の制御値に基づいてフェードさせるフェード手段と、
上記フェード手段の後段に配置され上記フェードされる画像信号のノイズを第２の制御値に基づいて除去するノイズリダクション手段と、
上記フェード手段の上記第１の制御値に応じて上記ノイズリダクション手段の上記第２の制御値を変化させる制御手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。Fading means for fading the input image signal based on the first control value so as to obtain a predetermined color that is uniform over the entire screen;
Noise reduction means arranged after the fade means for removing noise of the faded image signal based on a second control value;
An image processing apparatus comprising: a control unit that changes the second control value of the noise reduction unit in accordance with the first control value of the fade unit.

上記第１の制御値とは、上記入力画像信号と上記全画面均一な所定の色の画像信号との混合比率を設定する値であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first control value is a value for setting a mixing ratio between the input image signal and the image signal having a predetermined color that is uniform over the entire screen.

上記ノイズリダクション手段は、遅延回路、加算回路、乗算回路で構成された巡回型ノイズリダクション回路であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the noise reduction means is a cyclic noise reduction circuit including a delay circuit, an adder circuit, and a multiplier circuit.

上記第２の制御値とは、上記乗算回路の乗算係数を設定する値であることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 3, wherein the second control value is a value for setting a multiplication coefficient of the multiplication circuit.

上記ノイズリダクション手段は、遅延回路、加算回路、乗算回路で構成された巡回型ノイズリダクション回路であり、上記第２の制御値とは、上記乗算回路の乗算係数を設定する値であり、上記制御手段は、上記混合比率を高くするに従って上記乗算係数を０に近似させていくことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。The noise reduction means is a cyclic noise reduction circuit composed of a delay circuit, an adder circuit, and a multiplier circuit, and the second control value is a value for setting a multiplication coefficient of the multiplier circuit, and the control 3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the means approximates the multiplication coefficient to 0 as the mixing ratio is increased.

上記ノイズリダクション手段は、遅延回路、加算回路、乗算回路で構成された巡回型ノイズリダクション回路であり、上記第２の制御値とは、上記乗算回路の乗算係数を設定する値であり、上記制御手段は、上記混合比率を低くするに従って上記乗算係数を１に近似させていくことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。The noise reduction means is a cyclic noise reduction circuit composed of a delay circuit, an adder circuit, and a multiplier circuit, and the second control value is a value for setting a multiplication coefficient of the multiplier circuit, and the control 3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the means approximates the multiplication coefficient to 1 as the mixing ratio is lowered.

上記入力画像信号は、撮像手段で撮像された信号であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 1, wherein the input image signal is a signal imaged by an imaging unit.

入力画像信号を全画面均一な所定の色になるように第１の制御値に基づいてフェードさせた後、上記フェードされる画像信号のノイズを第２の制御値に基づいて除去する場合において、
上記第１の制御値に応じて上記第２の制御値を変化させることを特徴とする画像処理方法。In the case where the input image signal is faded based on the first control value so that the entire screen has a uniform predetermined color, and then the noise of the faded image signal is removed based on the second control value.
An image processing method, wherein the second control value is changed according to the first control value.

入力画像信号を全画面均一な所定の色になるように第１の制御値に基づいてフェードさせるフェード処理と、
上記フェード処理により得られる画像信号のノイズを第２の制御値に基づいて除去するノイズリダクション処理と、
上記第１の制御値に応じて上記第２の制御値を変化させる制御処理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。A fade process for fading the input image signal based on the first control value so as to obtain a predetermined color that is uniform over the entire screen;
A noise reduction process for removing noise of the image signal obtained by the fade process based on the second control value;
A computer-readable storage medium storing a program for executing a control process for changing the second control value in accordance with the first control value.