JPH02135880A

JPH02135880A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH02135880A
Application number: JP63289297A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kojima; 一朗小島; Atsushi Morimura; 淳森村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1990-05-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ビデオカメラなどの撮像装置に関するもので
あり、特に撮影した画像の拡大等を行なう電子ズーム機
能に関するものである。

従来の技術従来撮像素子で撮影した画像を電子的に拡大するために
は、撮像素子の出力信号を一度フイールドメモリに記憶
させ、そのうち必要な部分だけを読みだして補間などの
処理を行なって出力していた。この方式の従来の撮像装
置の構成を第８図に示す。

第８図において１０１は撮像素子、１０２は撮像素子１
０１の駆動回路、１０３は撮像素子１０１の出力から輝
度信号や色信号を生成するプロセス回路、１０４はフィ
ールドに応じてフィールドメモリ１０５．１０６のいず
れかを選択して信号を書き込む切換器、１０７はフィー
ルドメモリ１０５．１０Ｅ３の書き込みアドレスや読み
出しアドレスなどを出力するメモリコントロール回路、
１０８はフィールドに応じてフィールドメモリ１０５．
１０６のうち書き込み中でないものを選択して信号を読
み出すセレクタ、１０９は°補間を行なう補間回路であ
り、出力端子１１０に信号を出力する。

第９図に画像の拡大処理についての概念図を示す。いま
、撮像素子１０１は１フイールドに２４０ラインの画像
を出力するものとする。このうち、第９図（ａ）に示す
ように１８０ラインに相当する部分を拡大し、１画面の
画像として出力する場合について説明する。この場合の
倍率は２４０÷１８０＝４／３倍となる。

走査線の本数を１８０本から２４０本に増加させるため
に、第８図の補間回路１０９は第９図（ｂ）に示すよう
な補間処理を行なう。すなわち、ラインＢを生成するた
めにはフィールドメモリ１０５あるいは１０Ｂからライ
ン■と■を読み出し、距離に応じた重みを乗算して加算
し、ラインＢを補間して出力する。他のラインＣ−Ｇに
ついても同様に上下の２ラインから補間して出力する。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記のように、フィールドメモリに全画面
の信号を記憶させてから必要な部分を読み出す従来の構
成による撮像装置では、膨大なメモリを必要とするとい
う問題点を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、フィールドメモリを用いずに
僅かなメモリで画像の拡大処理を行なうことのできる撮
像装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために本発明の撮像装置は、Ｘ−Ｙ
アドレス方式の固体撮像素子と、前記固体撮像素子に走
査パルスを供給する撮像素子駆動回路と、前記固体撮像
素子の出力信号ＳＯを制御信号Ｃ２により第１のライン
メモリＭ１〜第ｎのラインメモリＭｎ（ｎ≧３、ｎは整
数）へ振り分ける切換器と、前記ラインメモリＭ１〜Ｍ
ｎのうちのｍライン（２≦ｍ　＜　ｎｚ　　ｍは整数）
の出力信号を制御信号Ｃ３により選択するセレクタと、
前記セレクタの出力信号８１〜Ｓｍにそれぞれ重み付け
信号Ｗ１〜Ｗｍを乗算するｍ個の乗算器と、前記乗算器
のｍ個の出力信号を加算する加算器と、制御信号Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３，Ｗｌ　〜Ｗｍを出力する制御信号発生回路
からなり、前記撮像素子駆動回路は前記固体撮像素子の
垂直走査を前記制御信号Ｃ１により制御され、前記セレ
クタが選択した残りの前記ラインメモリＭｘ　（１≦Ｘ
≦ｎ１　Ｘは整数）に記憶されている信号が、前記ライ
ンメモリＭ１〜Ｍｎのうち最も古い信号であるときに、
前記固体撮像素子から次の走査線の読み出しを行なって
新たな１ラインの信号Ｓ　０ｎｅｗを出力し、前記切換
器が前記ラインメモリＭＸに前記信号５ｏｎｅｖを書き
込む制御を行なうように構成される。

作用上記構成により、制御信号発生回路から与えられる制御
信号Ｃ１により固体撮像素子の垂直走査を制御して垂直
方向の画像の引き延ばしを行ない、ラインメモリＭ１〜
Ｍｎのうちのセレクタが選択したｍ個のラインメモリの
出力信号から、ｍ個の乗算器で重み付けし、加算器で加
算して新しい走査線信号を補間・内挿することにより、
僅かなラインメモリだけで画像の拡大・補間が可能であ
る。

実施例以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の第・１の実施例における撮像装置のブ
ロック図を示す。

第１図において、１は固体撮像素子で、ＭＯＳ型などの
ようにＸ−Ｙアドレス方式により走査されるものである
。２は固体撮像素子１の駆動回路であり垂直・水平の走
査パルスを供給する。そして制御信号Ｃ１により固体撮
像素子１の垂直走査をする・しないを制御され、同Ｃ４
により垂直走査の先頭ライン数を決定する。３は固体撮
像素子１の出力信号から輝度信号や色信号・色差信号な
どを生成するプロセス回路である。４はプロセス回路３
の出力信号を、制御信号Ｃ２に応じてラインメモリ５〜
６へ振り分ける切換器、８は制御信号Ｃ３に応じて２つ
のラインメモリを選択して出力するセレクタである。９
．１０はセレクタ８の出力信号にそれぞれ重み信号Ｗｌ
、Ｗ２を乗する乗算器で、画面の上側の走査線の信号が
乗算器９に、下側の走査線の信号が乗算器１０に与えら
れる。１１は乗算器９，１０の出力信号を加算して出力
端子１２に出力する加算器である。１３は各部に制御信
号や重み信号、そしてラインメモリにアドレス信号を供
給する制御信号発生回路である。

第２図に制御信号発生回路１３のブロック図を示す。

２１は画面の拡大する部分の先頭の走査線位置ヲ示スス
タートアドレスレジスタである。ここでは各フィールド
の走査線間隔を１とする。整数部は垂直走査先頭ライン
数０４として出力され、小数部はセレクタ２３へ出力さ
れる。２２は拡大後の画面の走査線間隔を原画像の走査
線間隔に換算した値を示すピッチレジスタであり、拡大
の場合はこの値は１以下となる。２３はセレクタで、垂
直ブランキング期間は上側の初期値を出力し、それ以外
は下側の信号を出力して回路がループを構成するように
する。２４はラッチ回路で、１ラインに一度入力をラッ
チする。２５はラッチ２４の出力とピッチレジスタ２２
の出力とを加算する加算器であり、桁上げ信号はＣ１と
して出力し、それより下位の信号をセレクタ２３に出力
する。２６は３進カウンタで、Ｃ１をクロック入力とし
て数え、カウント値をＣ２，Ｃ３として出力する。

ラッチ２４の出力は重み信号Ｗ２（０≦Ｗ２＜１）とな
り、また減算器２７により（１−Ｗ２）の減算を行なっ
た結果は重み信号Ｗｌ　（０＜Ｗｌ≦１）として出力さ
れる。

以上のように構成された本実施例における撮像装置の動
作を第９図を参照しながら説明する。

いま、第９図に示すように縦方向の４／３倍の拡大につ
いて説明する。第２図におけるピッチレジスタ２２には
倍率に対応するピッチ０．６７が書き込まれている。ラ
インメモリ５〜７にはそれぞれ固体撮像素子１から出力
された走査線■〜■が記憶されているものとする。まず
、走査線りの補間について説明する。ラッチ２４には走
査線りの垂直方向の位置の小数部が保持されている。走
査線りを補間するためには、その上下２走査線つまり■
および■の信号を用いる。従って、セレクタ８はライン
メモリ８の信号を乗算器９に、ラインメモリ７の信号を
乗算器１０にそれぞれ出力するように働く。ラッチ２４
が保持している走査線りの垂直方向のアドレスの小数部
の値が０．３３であるとすると、制御信号発生回路１３
からはＷｌには０．６７、Ｗ２には０．３３が出力され
、乗算器９．１０は走査線■、■にそれぞれの重みを乗
じて、加算器１１で足し合わされて走査線りの信号が補
間されて出力される。また、このときに加算器２５では
次のアドレスの加算が行なわれ、ラッチ２４の出力０．
３３にピッチレジスタ２２の値０．６７を加算する。こ
こで和は１．００であるので桁上げ信号すなわちＣ１は
１となって駆動回路２に与えられ、小数部０．００は次
の水平パルスＨＤでラッチ２４に書き込まれる。駆動回
路２はＣ１が１になると固体撮像素子１の垂直走査を行
なうように働き、固体撮像素子１から新たな走査線■の
信号が出力される。一方、ラインメモリ５に記憶されて
いる走査線■の信号は■〜■のうちで最も古く、もはや
それ以降の走査線Ｄ〜の補間に用いられることはない。

従って、切換器４はこのラインメモリ５を選択し、固体
撮像素子１から出力される走査線■の信号を書き込むよ
うに動作する。これらのラインメモリの読み出しと書き
込みは同時に行なうことができる。すなわち、走査線■
、■を読み出しながら走査線■を書き込む。

次に走査線Ｅの補間について説明する。いまラッチ２４
に保持されている内容は０．００であるから、走査線Ｅ
は走査線■の信号をそのまま用いればよい。ここでは乗
算器９に与えられる重み信号Ｗ１は１９乗算器１０に与
えられる重み信号Ｗ２はＯとなり、乗算器９に走査線■
の信号、乗算器１０に走査線■の信号が供給されるよう
に動作する。つまりセレクタ８はラインメモリ７の信号
を乗算器９に、ラインメモリ５の信号を乗算器１０に出
力する。従って加算器１１からは走査線■すなわち走査
線Ｅの信号が出力される。また、このときに加算器２５
では次のアドレスの加算が行なわれ、ラッチ２４の出力
０．００にピッチレジスタ２２の値０．６７を加算する
。ここで和は０゜６７であるので桁上げ信号すなわちＣ
１は０となって駆動回路２に与えられ、小数部０．６７
は次の水平パルスＨＤでラッチ２４に書き込まれる。

駆動回路２はＣ１がＯになると固体撮像素子１の垂直走
査を行なわず、先と同じ走査線の読み出しを行なうが、
有用な信号は出力されない。従って、いずれのラインメ
モリも現在の内容を保持している。

以上の動作のうち、ラインメモリの読み出し拳書き込み
の選択及び固体撮像素子の垂直走査の制御についてまと
めると第６図のようになる。

以下、同様の動作を繰り返すことにより、垂直方向の拡
大がラインメモリだけで実現できる。

水平方向の拡大についての一例を説明する。ラインメモ
リ５〜７の読み出しアドレスに第３図に示す構成の制御
信号発生回路の出力を用いて、加算器１１の出力信号を
第４図に示す水平補間回路に与え、第３図の制御信号発
生回路により生成した水平の重み信号Ｗ３．Ｗ４を用い
て水平２画素間の補間を行なえばよい。

以上説明したように本実施例の撮像装置では、フレーム
メモリを用いる事なく数本のラインメモリだけで画像の
拡大すなわち電子ズーム機能をもった撮像装置を実現す
ることができる。

次に本発明の他の実施例における撮像装置について説明
する。

第５図は本実施例の撮像装置のブロック図である。

第５図において第１図と異なるのはプロセス処理部のみ
であり、それ以外の部分は全く同じである。５１・５２
は１水平走査期間信号を遅延させるＩＨディレィライン
（ＩＨＤＬ）、５３・５４はＩＨＤＬ５１・５２の入力
を制御信号発生回路１３の出力する制御信号Ｃ１により
切り換えるセレクタ、５５はＩＨＤＬ５１・５２の出力
信号及び固体撮像素子１の出力信号を用いて輝度信号や
色信号を生成する信号生成回路である。この５１〜５５
でプロセス処理部・５６を構成している。

以上のように構成された本実施例の撮像装置の動作につ
いて説明する。

本実施例は第１の実施例と同様な動作をする。

そして、制御信号Ｃ１が固体撮像素子の垂直走査を行な
うように制御したときには、セレクタ５３・５４はＡ側
すなわち次の走査線の信号をＩＨＤＬ５１・５２に書き
込むように出力する。逆に制御信号Ｃ１が固体撮像素子
１の垂直走査を停止するように制御したときには、セレ
クタ５３・５４はＢ側すなわち同じＩＨＤＬの信号を再
び書き込むように出力する。このように動作するプロセ
ス処理部５６を第１図におけるプロセス回路３に置き換
えてみれば、他の部分については第１の実施例と全く同
じ動作をすることにより、三枚カメラや二枚・単板カメ
ラなどの、ディレィラインを備えて垂直方向の相関を利
用して輝度信号や色信号を生成する信号処理方式につい
ても、第１の実施例と同様の効果を実現することができ
る。

なお、これらの実施例において、ラインメモリの本数を
３ラインとし、垂直方向に２ラインを用いた補間を行な
った場合について説明したが、これらの本数を増やし、
高次の補間をすることも可能である。このとき、ライン
メモリの本数は、補間に用いる走査線の本数より１本以
上多ければよい。

また、ラインメモリの読み出し・書き込みの選択及び固
体撮像素子の垂直走査の制御を第６図に示すタイミング
ではなく、制御信号Ｃ１を１ライン遅らせて第７図のよ
うに１ラインずらしても効果は変わらない。

また、第２の実施例ではディレィラインの出力を同じデ
ィレィラインに書き込むことによりその内容を保持して
いたが、ディレィラインの駆動を停止してその内容を保
持してもよい。

発明の効果本発明によれば、電子ズームなどの動画像の拡大処理を
行なう場合においても、フレームメモリを用いずに数本
のラインメモリだけで実現することができ、メモリー容
量が大幅に削減されるとともに消費電力等を低減でき、
しかも構成が容易となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における撮像装置のブロ
ック図、第２図は同実施例における制御信号発生回路の
構成図、第３図は同実施例における水平拡大用制御信号
発生回路の構成図、第４図は同実施例における水平拡大
補間回路の構成図、第５図は本発明の第２の実施例にお
ける撮像装置のブロック図、第６図は同実施例における
制御動作の概略を示す流れ図、第７図は同実施例におけ
る他の制御動作の概略を示す流れ図、第８図は従来の撮
像装置のブロック図、第９図は画像の拡大処理の概念を
示す概念図である。１・・・固体撮像素子、　　４・・・切換器、　　５〜
７・・・ラインメモリ、　　８・・・セレクタ、　　９
．１０・・・乗算器、　　１１・・・加算器、　　１３
・・・制御信号発生回路。代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１名ヱ　　　
　≧ 第図４３．４４−−− 泉１Ｌ轟

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ−Ｙアドレス方式の固体撮像素子と、前記固体
撮像素子に走査パルスを供給する撮像素子駆動回路と、
前記固体撮像素子の出力信号Ｓ０を制御信号Ｃ２により
第１のラインメモリＭ１〜第ｎのラインメモリＭｎ（ｎ
≧３、ｎは整数）へ振り分ける切換器と、前記ラインメ
モリＭ１〜Ｍｎのうちのｍライン（２≦ｍ＜ｎ、ｍは整
数）の出力信号を制御信号Ｃ３により選択するセレクタ
と、前記セレクタの出力信号Ｓ１〜Ｓｍにそれぞれ重み
付け信号Ｗ１〜Ｗｍを乗算するｍ個の乗算器と、前記乗
算器のｍ個の出力信号を加算する加算器と、制御信号Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３、Ｗ１〜Ｗｍを出力する制御信号発生回
路からなり、前記撮像素子駆動回路は前記固体撮像素子
の垂直走査を前記制御信号Ｃ１により制御され、前記セ
レクタが選択した残りの前記ラインメモリＭｘ（１≦ｘ
≦ｎ、ｘは整数）に記憶されている信号が、前記ライン
メモリＭ１〜Ｍｎのうち最も古い信号であるときに、前
記固体撮像素子から次の走査線の読み出しを行なって新
たな１ラインの信号Ｓ０＿ｎ＿ｅ＿ｗを出力し、前記切
換器が前記ラインメモリＭｘに前記信号Ｓ０＿ｎ＿ｅ＿
ｗを書き込む制御を行なうように構成された撮像装置。
（２）固体撮像素子の出力信号Ｓ０から輝度信号または
色信号・色差信号を生成するプロセス回路を備え、前記
輝度信号または色信号・色差信号を切換器の入力とする
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
（３）プロセス回路がディレイラインを備え、固体撮像
素子の垂直走査が停止され信号Ｓ０を出方しないとき、
前記ディレイラインの出力が再び同ディレイラインに入
力されるように構成されることを特徴とする請求項２記
載の撮像装置。
（４）プロセス回路がディレイラインを備え、固体撮像
素子の垂直走査が停止され信号Ｓ０を出力しないとき、
前記ディレイラインの駆動を停止して信号を保持するよ
うに構成されることを特徴とする請求項２記載の撮像装
置。