JPH04315396A - Color erasure method for highlight part in color camera - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide the color erasure method implementing effectively color erasure of a highlight part in the color camera employing an image pickup element provided with a color filter of the color difference line sequential system. CONSTITUTION:A correction circuit used for the color erasure is inserted to a pre-stage of a simultaneous processing circuit and consists of constant generating circuits 32, 33 generating constants KR, KB with a control signal from a color temperature detection circuit, multiplier circuits 34, 35 multiplying the constants KR, KB with an output YO of a 1H delay circuit for a broad band luminance signal YH, a changeover switch 36 outputting switchingly the output of the multiplier circuits 34, 35, a changeover switch 37 switching an output of the switch 36 and color difference signals CR/CB and a highlight part position device detection circuit 38 receiving the luminance signal YO and generating a control signal for the changeover switch 37 and the color difference signals CR/CB of the highlight part are replaced with KRYO and KBYO to erase coloring of the highlight part.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】この発明は、色差線順次方式のカ
ラーフィルタを備えた固体撮像素子を用いたカラーカメ
ラにおいて、ハイライト部に発生する着色を消去する色
消去方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color erasing method for erasing coloring that occurs in highlight areas in a color camera using a solid-state image pickup device equipped with a color filter of a color difference line sequential method.

【０００２】0002

【従来の技術】従来、色差線順次方式のカラーフィルタ
を備えた固体撮像素子の出力信号から輝度信号と線順次
色差信号を分離する手段を備え、線順次色差信号を同時
化して得た２つの色差信号と輝度信号からＲ，Ｇ，Ｂ信
号を生成し、該Ｒ，Ｇ，Ｂ信号によってクロマ信号を形
成する方式のカラーカメラが知られている。次にかかる
方式のカラーカメラの構成例を、図５に基づいて説明す
る。図において、１はイメージャで、該イメージャ１の
出力は、広帯域ローパスフィルタ（ＬＰＦＨ　）２及び
色分離回路８に入力され、広帯域ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦＨ　）２によって広帯域輝度信号ＹＨ　，色分離回
路８によって線順次色差信号ＣＲ　／ＣＢ　が生成され
る。輝度信号ＹＨ　は、１Ｈ遅延回路３に入力され、該
１Ｈ遅延回路３の出力は更に１Ｈ遅延回路４に入力され
る。そして１Ｈ遅延回路３の入，出力信号及び１Ｈ遅延
回路４の出力はＤＴＬ信号発生回路５に入力され、水平
及び垂直のＤＴＬ信号が生成される。１Ｈ遅延回路３の
出力とＤＴＬ信号は加算回路６で加算され、ガンマ補正
回路７でガンマ補正が加えられる。また１Ｈ遅延回路３
の出力は狭帯域ローパスフィルタ（ＬＰＦＬ　）９で帯
域制限が加えられて、狭帯域輝度信号ＹＬ　が生成され
、Ｒ．Ｇ．Ｂマトリクス回路１１へ入力される。2. Description of the Related Art Conventionally, a solid-state image pickup device equipped with a color filter of a color difference line sequential system has a means for separating a luminance signal and a line sequential color difference signal from an output signal, and two signals obtained by synchronizing the line sequential color difference signals are provided. A color camera is known that generates R, G, and B signals from a color difference signal and a luminance signal, and forms a chroma signal using the R, G, and B signals. Next, an example of the configuration of a color camera of this type will be explained based on FIG. 5. In the figure, 1 is an imager, and the output of the imager 1 is input to a wideband low-pass filter (LPFH) 2 and a color separation circuit 8.
A broadband luminance signal YH is generated by the PFH ) 2, and a line sequential color difference signal CR /CB is generated by the color separation circuit 8 . The luminance signal YH is input to a 1H delay circuit 3, and the output of the 1H delay circuit 3 is further input to a 1H delay circuit 4. The input and output signals of the 1H delay circuit 3 and the output of the 1H delay circuit 4 are input to a DTL signal generation circuit 5, and horizontal and vertical DTL signals are generated. The output of the 1H delay circuit 3 and the DTL signal are added in an adder circuit 6, and gamma correction is applied in a gamma correction circuit 7. Also, 1H delay circuit 3
The output of the R. G. The signal is input to the B matrix circuit 11.

【０００３】一方、色分離回路８から出力される線順次
色差信号ＣＲ　／ＣＢ　は、同時化回路１０によって同
時化された色差信号ＣＲ　，ＣＢ　に分離される。この
同時化回路１０については図５を用いて、後で説明する
。Ｒ．Ｇ．Ｂマトリクス回路１１では、狭帯域輝度信号
ＹＬ　，同時化された色差信号ＣＲ　，ＣＢ　から、Ｒ
，Ｇ，Ｂ信号を生成する。マトリクス回路１１から出力
されるＲ，Ｂ信号は、ホワイトバランス回路１２，１３
でそれぞれ信号レベルがＧ信号と同一になるように利得
制御された後、ガンマ補正回路１４，１６でそれぞれガ
ンマ補正が加えられる。またＧ信号もガンマ補正回路１
５でガンマ補正が加えられる。ガンマ補正が加えられた
Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号をもとにエンコーダ１７で変調色信
号が生成される。コントロール信号発生回路１８は、輝
度信号Ｙの高レベル部を抜き出したハイライトクロマキ
ラー制御信号を発生し、エンコーダ１７から出力された
変調色信号をハイライトクロマキラー回路１９でハイラ
イト部のクロマ信号レベルの抑圧、すなわち色消去を行
うものである。そしてこのハイライト部の色消去処理が
なされた変調色信号と広帯域輝度信号ＹＨ　と同期信号
ＳＹＮＣとが加算回路２０で混合されて、ＶＢＳ（複合
カラー映像信号）が出力されるようになっている。On the other hand, the line sequential color difference signal CR /CB outputted from the color separation circuit 8 is separated into synchronized color difference signals CR and CB by the synchronization circuit 10 . This synchronization circuit 10 will be explained later using FIG. R. G. In the B matrix circuit 11, R
, G, B signals are generated. The R and B signals output from the matrix circuit 11 are transmitted to white balance circuits 12 and 13.
After gain control is performed so that the signal level is the same as that of the G signal, gamma correction circuits 14 and 16 apply gamma correction to each signal. In addition, the G signal is also gamma correction circuit 1
5 adds gamma correction. A modulated color signal is generated by an encoder 17 based on each of the R, G, and B signals to which gamma correction has been applied. The control signal generation circuit 18 generates a highlight chroma killer control signal by extracting the high level part of the luminance signal Y, and converts the modulated color signal output from the encoder 17 into a highlight chroma killer circuit 19 to generate a chroma signal of the highlight part. This is to suppress the level, that is, to erase the color. The modulated color signal, which has been subjected to color erasure processing for the highlight portion, the wideband luminance signal YH, and the synchronization signal SYNC are mixed in an adder circuit 20, and a VBS (composite color video signal) is output. .

【０００４】なお上記ホワイトバランス回路１２，１３
の利得ＧＲ，ＧＢ　は、被写体の色温度によって変える
必要があるため、色温度検出回路２１で色温度を検出し
、利得制御用の電圧ＶＲ　，ＶＢ　を発生し利得ＧＲ　
，ＧＢ　を制御するようにしている。色温度を検出して
ホワイトバランスを制御する機能は殆どの民生用ムービ
ーカメラに搭載されていて公知の技術であり、詳細は省
略する。また、上記広帯域輝度信号ＹＨ　には、２　つ
の１Ｈ遅延回路３，４により時間的に異なる信号が存在
するため、１Ｈ遅延回路３の出力を基準としてこれをＹ
０　と表現し、それより１Ｈ前の信号をＹ−１，１Ｈ後
の信号をＹ＋１として区別して表現している。[0004]The above white balance circuits 12 and 13
The gains GR, GB need to be changed depending on the color temperature of the subject, so the color temperature detection circuit 21 detects the color temperature and generates gain control voltages VR, VB to adjust the gain GR.
, GB. The function of detecting color temperature and controlling white balance is a well-known technology that is included in most consumer movie cameras, so the details will be omitted. In addition, since the broadband luminance signal YH includes temporally different signals due to the two 1H delay circuits 3 and 4, this is
0, and the signal 1H before is expressed as Y-1, and the signal after 1H is expressed as Y+1.

【０００５】次に図６に基づいて同時化回路について説
明する。線順次色差信号ＣＲ　／ＣＢ　を同時化する際
の補間信号は、通常前後のラインの信号の平均値を用い
るが、この方式は垂直偽信号が発生し易い欠点があるた
め、ここでは本件発明者が別件の特許出願で提案した、
補間するラインと前後のラインとの相関の強さを輝度信
号で検出し、相関の強さに応じて混合比を変えて補間す
るラインの前後のラインの信号を混合した信号を補間信
号とする方式の同時化回路を示している。すなわち、こ
の同時化回路は、広帯域輝度信号ＹＨの１Ｈ遅延回路３
の出力Ｙ０　と、その１Ｈ前の出力Ｙ−１と、その１Ｈ
後の出力Ｙ＋１とを、それぞれ入力とし、２つの係数Ｋ
／（１＋Ｋ）と１／（１＋Ｋ）（但し、Ｋ＝｜（Ｙ０　
−Ｙ＋１）／（Ｙ０　−Ｙ−１）｜）を発生する係数発
生器２２と、この２つの係数を、線順次色差信号ＣＲ　
／ＣＢ　の１Ｈ遅延回路２３の出力Ｃ０　を基準として
、それより１Ｈ前の信号Ｃ−１と、１Ｈ遅延回路２４に
よる１Ｈ後の信号Ｃ＋１とに、それぞれ乗じる乗算器２
５，２６と、各乗算器２５，２６の出力を加算する加算
器２７とで構成され、次式（１）で示す加算器２７の出
力を、補間信号Ｃ０　′としてスイッチ２８，２９に入
力する。 　　　　　　　　Ｃ０　′＝Ｃ−１・Ｋ／（１＋Ｋ）＋
Ｃ＋１・１／（１＋Ｋ）・・・・・・（１）スイッチ２
８，２９は、Ｈの１／２周期でレベルの変化する方形波
パルスｆＨ／２　を制御信号として、Ｈ毎に出力を切り
換えるスイッチであり、これらのスイッチ２８，２９で
イメージャから直接得られる線順次色差信号Ｃ０　と補
間信号Ｃ０　′を交互に選択して出力する。これにより
同時化された色差信号ＣＲ　，ＣＢ　が出力されるよう
になっている。Next, the synchronization circuit will be explained based on FIG. The interpolation signal when synchronizing the line-sequential color difference signals CR/CB usually uses the average value of the signals of the previous and succeeding lines, but since this method has the drawback of easily generating vertical false signals, here proposed in a separate patent application,
The strength of the correlation between the line to be interpolated and the lines before and after it is detected using the luminance signal, and the mixing ratio is changed depending on the strength of the correlation, and the signal of the lines before and after the line to be interpolated is mixed, and the signal is used as the interpolation signal. The synchronization circuit of the method is shown. That is, this synchronization circuit is a 1H delay circuit 3 for wideband luminance signal YH.
The output Y0, the output Y-1 1H before that, and the 1H
The subsequent output Y+1 is respectively input, and the two coefficients K
/(1+K) and 1/(1+K) (where K=|(Y0
-Y+1)/(Y0 -Y-1)|), and the coefficient generator 22 generates a line-sequential color difference signal CR.
/CB with the output C0 of the 1H delay circuit 23 as a reference, a multiplier 2 that multiplies the signal C-1 1H before and the signal C+1 after 1H from the 1H delay circuit 24, respectively.
5 and 26, and an adder 27 that adds the outputs of each multiplier 25 and 26, and the output of the adder 27 shown in the following equation (1) is input to switches 28 and 29 as an interpolation signal C0'. . C0'=C-1・K/(1+K)+
C+1・1/(1+K)・・・・・・(1) Switch 2
8 and 29 are switches that change the output for each H using a square wave pulse fH/2 whose level changes in 1/2 period of H as a control signal. The color difference signal C0 and the interpolation signal C0' are sequentially selected and outputted alternately. As a result, the synchronized color difference signals CR and CB are output.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、色差線順次
方式のカラーカメラにおけるカラーフィルタは、例えば
ＴＶ学会誌，１９８３年，ＶＯＬ．　３７，　Ｎｏ．　
１０　の「フィールド蓄積モードＣＣＤの単板カラー化
方式」という表題の論文で示されているが、図５に示す
ように、一般的にイメージャ出力をローパスフィルタを
通して輝度信号Ｙを、色分離回路により線順次の色差信
号ＣＲ　／ＣＢ　を得ることは公知のことである。この
とき、上記論文で示されているカラーフィルタでは、Ｃ
ｙ＝Ｇ＋Ｂ，Ｙｅ＝Ｒ＋Ｇ，Ｍｇ＝Ｒ＋Ｂという条件を
満たすＣｙ，Ｙｅ，Ｍｇ，Ｇフィルタが用いられ、次式
（２）で示す輝度信号Ｙ及び色差信号ＣＲ　，ＣＢ　が
得られるようになっている。 　　　　　　　　Ｙ　　＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ　　　　　
　　　ＣＲ　＝２Ｒ−Ｇ 　　　　　　　　ＣＢ　＝２Ｂ−Ｇ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　・・・・・・（２）[Problems to be Solved by the Invention] By the way, a color filter for a color camera using the color difference line sequential method is described in, for example, the TV Society Journal, 1983, VOL. 37, No.
10, entitled "Single-chip colorization method for field accumulation mode CCD", as shown in Figure 5, generally the imager output is passed through a low-pass filter, and the luminance signal Y is passed through a color separation circuit. It is known to obtain line-sequential color difference signals CR/CB. At this time, in the color filter shown in the above paper, C
Cy, Ye, Mg, and G filters that satisfy the conditions y=G+B, Ye=R+G, and Mg=R+B are used, and the luminance signal Y and color difference signals CR and CB shown in the following equation (2) can be obtained. There is. Y=2R+3G+2B
CR=2R-G CB=2B-G

・・・・・・(2)

【０００７】色再現性の向上を
考えると、図５に示したように、色差信号ＣＲ　，ＣＢ
　から、一旦Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を生成し、このＲ，Ｇ，Ｂ
信号にそれぞれガンマ補正を加えたのち、再度色差信号
（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を作り、これを変調色信号とす
るのが理想的である。（２）式からＲ，Ｇ，Ｂを求める
と、 　　　　　　　　Ｒ＝０．１（Ｙ＋４ＣＲ　−ＣＢ　）
　　　　　　　　Ｇ＝０．２（Ｙ−ＣＲ　−ＣＢ　）　
　　　　　　　Ｂ＝０．１（Ｙ−ＣＲ　＋４ＣＢ　）　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・
・・（３）が導かれる。更にホワイトバランスをとるた
めに、無彩色撮像時のＲ，Ｂ信号レベルがＧ信号レベル
に一致するように、図５に示すようにＲ，Ｂ信号には、
ホワイトバランス回路１２，１３でそれぞれ定数ＧＲ　
，ＧＢが乗ぜられ、 　　　　　　　　Ｒ＝０．１（Ｙ＋４ＣＲ　−ＣＢ　）
×ＧＲ　　　　　　　　　Ｇ＝０．２（Ｙ−ＣＲ　−Ｃ
Ｂ　）　　　　　　　　Ｂ＝０．１（Ｙ−ＣＲ　＋４Ｃ
Ｂ　）×ＧＢ　　　　　　　　　　　　　　　　　・・
・・・・（４）が生成される。Considering the improvement of color reproducibility, as shown in FIG.
Once R, G, B signals are generated from
Ideally, after gamma correction is applied to each signal, color difference signals (RY) and (B-Y) are generated again and used as modulated color signals. Calculating R, G, and B from equation (2), R=0.1(Y+4CR −CB )
G=0.2(Y-CR-CB)
B=0.1(Y-CR+4CB)
・・・・・・
...(3) is derived. Furthermore, in order to maintain white balance, the R and B signals are set as shown in FIG. 5 so that the R and B signal levels match the G signal level during achromatic color imaging.
Constant GR in white balance circuits 12 and 13, respectively
, GB is multiplied, R=0.1(Y+4CR -CB)
×GR G=0.2(Y-CR-C
B) B=0.1(Y-CR+4C
B)×GB...
...(4) is generated.

【０００８】一般に色差信号ＣＲ　，ＣＢ　は、無彩色
撮像時にレベルがなるべく小さくなるように、カラーフ
ィルタの特性が選ばれるが、０にはならない。また無彩
色時においては、Ｃｙ，Ｙｅ，Ｍｇ，Ｇのレベル比は一
定のため、ＣＲ　，ＣＢ　，Ｙのレベル比も一定となり
、次式（５）の関係がある。 　　　　　　　　ＣＲ　＝ＫＲ　Ｙ 　　　　　　　　ＣＢ　＝ＫＢ　Ｙ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・・・・・（５）（但しＫＲ　，ＫＢ　は定
数）上記（５）式の条件のもとで、（４）式でＲ＝Ｇ＝
Ｂになるように、すなわちホワイトバランスがとれるよ
うに、ＧＲ　，ＧＢ　が調整される。言い換えれば、（
５）式の関係が成り立っていることが、ホワイトバラン
スが最良となる条件である。Generally, the characteristics of color filters are selected so that the levels of the color difference signals CR and CB are as low as possible during achromatic imaging, but they do not become zero. Further, in the case of achromatic color, since the level ratios of Cy, Ye, Mg, and G are constant, the level ratios of CR, CB, and Y are also constant, and there is a relationship expressed by the following equation (5). CR=KR Y CB=KB Y

・・・・・・(5) (However, KR and KB are constants) Under the condition of the above equation (5), R=G= in the equation (4)
GR and GB are adjusted so that the image becomes B, that is, the white balance is maintained. In other words,(
5) It is a condition for the best white balance that the relationship in equation 5) holds true.

【０００９】しかしながら、前記カラーフィルタを用い
たイメージャは、無彩色を撮影しても、ハイライト部で
は（５）式を満足しなくなる特性があった。次にこの現
象について説明する。前記カラーフィルタを用いたカラ
ーカメラにおいては、輝度及び色差信号Ｙ，ＣＲ　，Ｃ
Ｂ　は、Ｃｙ，Ｙｅ，Ｍｇ，Ｇのフィルタがそれぞれ貼
り合わされた４画素から、次式（６）に基づいて演算し
て求められる。 　　　　　　　　Ｙ　　＝Ｙｅ＋Ｍｇ＋Ｃｙ＋Ｇ＝２Ｒ
＋３Ｇ＋２Ｂ　　　　　　　　ＣＲ　＝（Ｙｅ＋Ｍｇ）
−（Ｃｙ＋Ｇ）＝２Ｒ−Ｇ　　　　　　　　ＣＢ　＝（
Ｃｙ＋Ｍｇ）−（Ｙｅ＋Ｇ）＝２Ｂ−Ｇ　　　　　　　
　　　　　・・・・・・（６）ここでＣｙ，Ｍｇ，Ｙｅ
は、それぞれＢとＧ，ＲとＢ，ＲとＧ光を透過するため
、Ｇフィルタより光の透過率が高い。 無彩色の撮影時、説明を簡単にするため、Ｃｙ，Ｍｇ，
Ｙｅフィルタの光の透過量は同じで、Ｇの２倍高いもの
とする。この結果、図７に示すように、Ｃｙ，Ｍｇ，Ｙ
ｅフィルタ画素はＧ画素の１／２の光量で飽和してしま
う。However, the imager using the color filter has a characteristic that even if an achromatic color is photographed, the formula (5) is not satisfied in the highlight part. Next, this phenomenon will be explained. In a color camera using the color filter, luminance and color difference signals Y, CR, C
B is calculated based on the following equation (6) from four pixels to which Cy, Ye, Mg, and G filters are attached. Y=Ye+Mg+Cy+G=2R
+3G+2B CR = (Ye+Mg)
-(Cy+G)=2R-G CB=(
Cy+Mg)-(Ye+G)=2B-G
・・・・・・(6) Here Cy, Mg, Ye
The filter transmits B and G light, R and B light, and R and G light, respectively, so it has a higher light transmittance than the G filter. When photographing achromatic colors, to simplify the explanation, Cy, Mg,
It is assumed that the amount of light transmitted through the Ye filter is the same and twice as high as that of G. As a result, as shown in FIG. 7, Cy, Mg, Y
The e filter pixel is saturated with 1/2 the amount of light of the G pixel.

【００１０】その結果、（６）式で求められるＹ，ＣＲ
　，ＣＢ　は、図８に示すように、Ｌ１　より高い光量
では、輝度Ｙには圧縮がかかり、色差信号ＣＲ　，ＣＢ
　はレベルが小さくなる特性になる。これはＬ１　より
高い光量では（５）式が満足されないことを意味する。 すなわち無彩色にも拘らず、着色してしまう現象が生ず
る。As a result, Y, CR obtained by equation (6)
, CB, as shown in FIG.
has the characteristic that the level becomes smaller. This means that equation (5) is not satisfied at a light amount higher than L1. In other words, a phenomenon occurs in which the material becomes colored even though it is achromatic.

【００１１】このハイライト部の着色を防ぐためには、
エンコーダ回路において、輝度信号レベルがＹ１　を越
えた領域はクロマレベルを０にしてしまう対策をとるの
が一般的である。しかしハイライト部の着色は、線順次
色差信号を同時化する回路で垂直方向に広がってしまう
ことにより、確実に０にすることが困難である。[0011] In order to prevent coloring of this highlight area,
In encoder circuits, it is common to take measures to set the chroma level to 0 in areas where the luminance signal level exceeds Y1. However, the coloring of the highlight portion spreads in the vertical direction in a circuit that synchronizes line-sequential color difference signals, making it difficult to reliably set the color to zero.

【００１２】このハイライト部の着色現象の発生を、図
９に示す信号波形図に基づいて説明する。図９は（Ａ）
に示す光量強度の白黒被写体を撮影した場合の信号波形
を示し、（５）式におけるＫＲ　，ＫＢ　を０．２５と
した場合を示している。図８に示した光量対信号レベル
特性により、狭帯域輝度信号ＹＬ　の波形は（Ｂ）に、
線順次色差信号ＣＲ　／ＣＢ　の波形は（Ｃ）に示すよ
うになる。なお波形を簡単にするため、水平ブランキン
グ期間の波形は省略して示している。上記各波形におい
て、ライン（ｎ＋６）〜（ｎ＋８）は光量が２Ｌ１　で
あるため、輝度信号ＹＬ　のレベルはＹ２　、色差信号
ＣＲ　／ＣＢ　のレベルは０になっている。同時化回路
１０による同時化後の色差信号ＣＲ　，ＣＢ　を（Ｄ）
，（Ｅ）に示す。太い実線が補間した信号であり、破線
は（５）式を満足した本来あるべき波形であり、破線と
実線の差が着色となって現れ、ホワイトバランスが崩れ
ている部分を示している。The occurrence of this coloring phenomenon in the highlighted portion will be explained based on the signal waveform diagram shown in FIG. Figure 9 is (A)
The signal waveform is shown when a monochrome object is photographed with the light intensity shown in (5), and KR and KB in equation (5) are set to 0.25. Based on the light amount vs. signal level characteristics shown in Figure 8, the waveform of the narrowband luminance signal YL is as shown in (B).
The waveform of the line sequential color difference signal CR /CB is as shown in (C). Note that in order to simplify the waveform, the waveform during the horizontal blanking period is omitted from the illustration. In each of the above waveforms, the light amount of lines (n+6) to (n+8) is 2L1, so the level of the luminance signal YL is Y2 and the level of the color difference signal CR/CB is 0. The color difference signals CR and CB after synchronization by the synchronization circuit 10 are (D)
, (E). The thick solid line is the interpolated signal, and the broken line is the original waveform that satisfies equation (5), and the difference between the broken line and the solid line appears as coloring, indicating a portion where the white balance is disrupted.

【００１３】図９の（Ｆ）は、エンコーダ１７より出力
される変調色信号を示しているが、この信号波形からわ
かるように、ライン（ｎ＋６）〜（ｎ＋８）が本来のハ
イライト部であるにも拘らず、この部分がライン（ｎ＋
５）及び（ｎ＋９）に広がっている。ハイライトクロマ
キラー回路１９のコントロール信号を、本来のハイライ
ト部に対応させた（Ｇ）に示す信号ＹＨ（１）を用いる
場合には、ハイライトクロマキラー回路１９により抑圧
された変調色信号は（Ｈ）に示すような波形となり、ラ
イン（ｎ＋５），（ｎ＋９）に広がった着色部は色消去
ができない。このライン（ｎ＋５），（ｎ＋９）の着色
を消去するため、ハイライトクロマキラー回路１９のコ
ントロール信号を従来のＹＨ（１）でなく、ライン（ｎ
＋５），（ｎ＋９）に対応する信号ＹＨ（０）及びＹＨ
（２）を含めた、図９の（Ｉ）で示すＹＨ（０），ＹＨ
（１），ＹＨ（２）のＯＲ出力で消去することが考えら
れる。この場合は、抑圧後の変調色信号は（Ｊ）で示す
ようになるが、ハイライト部の前後１Ｈ、すなわち画面
上では上下２走査線部分が白くなる。 この状態は、ライン（ｎ＋５），（ｎ＋９）が無彩色の
場合は特に問題はないが、有彩色の場合は有効領域まで
色消去を行うことになり問題である。これは、例えば内
視鏡による体腔内の内壁を撮影した場合のように、無数
のハイライト部が存在する画面では、白黒の広がりは大
きな画質劣化を生ずる。FIG. 9(F) shows the modulated color signal output from the encoder 17, and as can be seen from this signal waveform, lines (n+6) to (n+8) are the original highlight parts. Nevertheless, this part is line (n+
5) and (n+9). When using the signal YH(1) shown in (G) which corresponds to the original highlight portion as the control signal of the highlight chroma killer circuit 19, the modulated color signal suppressed by the highlight chroma killer circuit 19 is The waveform becomes as shown in (H), and the colored portions spread over lines (n+5) and (n+9) cannot be erased. In order to erase the coloring of lines (n+5) and (n+9), the control signal of the highlight chroma killer circuit 19 is changed to line (n+5) and (n+9) instead of the conventional YH(1).
+5), (n+9) signals YH(0) and YH
YH (0), YH shown in (I) of Figure 9, including (2)
It is conceivable to erase using the OR output of (1) and YH(2). In this case, the modulated color signal after suppression becomes as shown by (J), but 1H before and after the highlight portion, that is, the upper and lower two scanning line portions on the screen become white. This situation poses no particular problem if the lines (n+5) and (n+9) are achromatic, but is a problem if the lines are chromatic, since color erasure is performed up to the effective area. For example, in a screen where there are countless highlight parts, such as when photographing the inner wall of a body cavity using an endoscope, the spread of black and white causes a significant deterioration in image quality.

【００１４】本発明は、従来の色差線順次方式のカラー
フィルタを備えた撮像素子を用いたカラーカメラにおけ
る上記問題点を解消するためになされたもので、ハイラ
イト部領域のみを効果的に色消去できるカラーカメラの
ハイライト部の色消去方法を提供することを目的とする
。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in a color camera using an image sensor equipped with a conventional color difference line sequential color filter. The purpose of the present invention is to provide a method for erasing the color of a highlight part of a color camera.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
消するために、本発明は、色差線順次方式のカラーフィ
ルタを備えた固体撮像素子の出力信号から輝度信号と線
順次色差信号を分離する手段を備え、線順次色差信号を
同時化して得た２つの色差信号と輝度信号からＲ，Ｇ，
Ｂ信号を生成し、該Ｒ，Ｇ，Ｂ信号によってクロマ信号
を形成するカラーカメラにおいて、線順次色差信号の同
時化前に、ハイライト部の色差信号をホワイトバランス
がとれている状態における係数を乗じた輝度信号に置き
換えてハイライト部の色消去を行うものである。[Means and effects for solving the problems] In order to solve the above problems, the present invention separates a luminance signal and a line-sequential color difference signal from an output signal of a solid-state image sensor equipped with a color filter of a color-difference line-sequential method. R, G,
In a color camera that generates a B signal and forms a chroma signal using the R, G, and B signals, before synchronizing line-sequential color difference signals, the coefficients of the color difference signal of the highlight part in a state where white balance is maintained are calculated. This is to replace the multiplied luminance signal and erase the color of the highlighted portion.

【００１６】このようにハイライト部の色差信号を、係
数の乗じた輝度信号で置き換えることにより、従来のよ
うにハイライト部の色差信号が０になることはなくなり
、ホワイトバランスがとれている状態において成立する
係数を乗じた輝度信号に置き換えられ着色が生ぜず、ま
たこのハイライト部の色差信号の置き換えは同時化前に
行うため、従来同時化時に生じたハイライト部の前後の
ラインの着色の色消去を行う必要はなくなり、ハイライ
ト部のみを効果的に色消去することができる。By replacing the color difference signal of the highlight part with the luminance signal multiplied by the coefficient in this way, the color difference signal of the highlight part no longer becomes 0 as in the conventional case, and the white balance is maintained. Since the color difference signal in the highlight area is replaced with a luminance signal multiplied by a coefficient that holds in It is no longer necessary to perform color erasing of the area, and it is possible to effectively erase only the highlighted area.

【００１７】[0017]

【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係る色消去方法の実施例を説明するための色差線順
次方式のカラーカメラの全体構成を示す図で、図５に示
した従来のものと同一又は同等の部材には同一符号を付
して、その説明を省略する。本発明で用いるカラーカメ
ラの回路構成において、従来のものと異なる点は、色分
離回路８と同時化回路１０との間に補正回路３１が挿入
され、ハイライトクロマキラー回路及びクロマキラーコ
ントロール信号発生回路が除去されている点であり、補
正回路３１を図２に基づいて説明する。本発明において
用いる補正回路３１は、図２に示すように、色温度検出
回路２１からの利得制御用電圧ＶＲ　，ＶＢ　に基づい
て定数ＫＲ　，ＫＢ　をそれぞれ発生する定数発生回路
３２，３３と、該定数発生回路３２，３３から発生した
定数ＫＲ　，ＫＢ　を広帯域輝度信号ＹＨ　の１Ｈ遅延
回路３の出力Ｙ０　とを乗じる乗算回路３４，３５と、
各乗算回路３４，３５の出力を切り換え出力させるため
、方形波パルスｆＨ／２　を制御信号としてＨ毎に出力
を切り換えるスイッチ３６と、該切換スイッチ３６の出
力と線順次色差信号ＣＲ　／ＣＢ　とを切り換え出力す
る切換スイッチ３７と、輝度信号Ｙ０　を入力し前記切
換スイッチ３７の制御信号を発生するハイライト部位置
検出回路３８とで構成されている。[Example] Next, an example will be explained. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a color camera using a color difference line sequential method for explaining an embodiment of the color erasing method according to the present invention. The same reference numerals are given and the explanation thereof will be omitted. The circuit configuration of the color camera used in the present invention differs from the conventional one in that a correction circuit 31 is inserted between the color separation circuit 8 and the synchronization circuit 10, and a highlight chroma killer circuit and chroma killer control signal generation. The circuit is removed, and the correction circuit 31 will be explained based on FIG. 2. As shown in FIG. 2, the correction circuit 31 used in the present invention includes constant generation circuits 32 and 33 that generate constants KR and KB based on gain control voltages VR and VB from the color temperature detection circuit 21, respectively, and Multiplying circuits 34 and 35 that multiply the constants KR and KB generated from the constant generation circuits 32 and 33 by the output Y0 of the 1H delay circuit 3 of the wideband luminance signal YH;
In order to switch and output the outputs of the respective multiplier circuits 34 and 35, a switch 36 is provided which switches the output for each H using a square wave pulse fH/2 as a control signal, and the output of the changeover switch 36 and the line sequential color difference signal CR/CB are connected. It is composed of a changeover switch 37 that performs switching output, and a highlight portion position detection circuit 38 that receives the luminance signal Y0 and generates a control signal for the changeover switch 37.

【００１８】次にこのように構成された補正回路３１の
動作について説明する。定数発生回路３２，３３及び乗
算回路３４，３５により、切換スイッチ３６からは補正
信号ＫＲ　Ｙ０　，ＫＢ　Ｙ０　が交互に出力される。 ハイライト部位置検出回路３８でハイライト部が検出さ
れると、切換スイッチ３７を切換制御して、線順次色差
信号ＣＲ　／ＣＢ　が補正信号ＫＲ　Ｙ０　，ＫＢ　Ｙ
０　に切り換えられて出力する。 すなわち、ハイライト部が検出され輝度信号ＹＨ　がレ
ベルＹ１　を越えると、色差信号ＣＲ　／ＣＢ　はそれ
ぞれＫＲ　Ｙ０　，ＫＢ　Ｙ０　に置き換えられるため
、光量対信号レベル特性は図３において一点鎖線で示す
ように変えられ、（５）式を満足する特性となる。なお
図３において、破線は従来のカラーカメラにおける色差
信号レベル特性である。Next, the operation of the correction circuit 31 configured as described above will be explained. The constant generation circuits 32 and 33 and the multiplication circuits 34 and 35 alternately output correction signals KR Y0 and KB Y0 from the changeover switch 36. When a highlight portion is detected by the highlight portion position detection circuit 38, the selector switch 37 is controlled to change the line sequential color difference signal CR/CB to the correction signals KR Y0, KB Y
It is switched to 0 and output. That is, when a highlight portion is detected and the luminance signal YH exceeds the level Y1, the color difference signals CR/CB are replaced with KRY0 and KB Y0, respectively, so the light amount vs. signal level characteristic is as shown by the dashed line in FIG. It has a characteristic that satisfies equation (5). Note that in FIG. 3, the broken line represents the color difference signal level characteristics of a conventional color camera.

【００１９】この結果、図４の（Ｃ）に示すイメージャ
出力色差信号ＣＲ　／ＣＢ　は、（Ｄ）に示す波形の補
正色差信号ＣＲ　／ＣＢ　に補正され、同時化後の色差
信号ＣＲ　，ＣＢ　の波形も、（Ｅ），（Ｆ）にそれぞ
れ示すように、ライン（ｎ＋６）〜（ｎ＋８）のハイラ
イト部及びその前後のライン共に（５）式を満足するよ
うになり、着色は生じない。As a result, the imager output color difference signal CR /CB shown in (C) of FIG. As shown in (E) and (F), the waveform also satisfies equation (5) in both the highlighted portions of lines (n+6) to (n+8) and the lines before and after them, and no coloring occurs.

【００２０】一方、被写体の色温度が変化すると、Ｃｙ
，Ｙｅ，Ｍｇ，Ｇの各画素出力のレベル比が変化するた
め、定数ＫＲ　，ＫＢは変化する。その結果、Ｒ．Ｇ．
Ｂマトリクス回路の出力のＧ信号に対するＲ，Ｂ信号の
比が変わるため、色温度検出回路２１で色温度を検出し
てＲ，Ｂ信号のゲインをコントロールし、ホワイトバラ
ンスのずれを補正している。この場合、補正回路３１に
おける定数ＫＲ　，ＫＢ　の値も変える必要があるので
、色温度検出回路２１の出力信号ＶＲ　，ＶＢ　によっ
て定数ＫＲ　，ＫＢ　の値を制御するようになっている
。勿論、光源が一定していて色温度が変化しない場合に
は、定数ＫＲ　，ＫＢ　は固定値とする。On the other hand, when the color temperature of the subject changes, Cy
, Ye, Mg, and G change, the constants KR and KB change. As a result, R. G.
Since the ratio of the R and B signals to the G signal output from the B matrix circuit changes, the color temperature detection circuit 21 detects the color temperature and controls the gains of the R and B signals to correct white balance deviations. . In this case, since it is necessary to change the values of the constants KR and KB in the correction circuit 31, the values of the constants KR and KB are controlled by the output signals VR and VB of the color temperature detection circuit 21. Of course, if the light source is constant and the color temperature does not change, the constants KR and KB are fixed values.

【００２１】[0021]

【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、線順次色差信号の同時化前に、ハイラ
イト部の色差信号をホワイトバランスがとれている状態
における係数を乗じた輝度信号に置き換えるようにした
ので、ハイライト部の着色が生ぜず、また従来同時化時
に生じたハイライト部の前後のラインの着色の色消去を
行う必要がなくなり、ハイライト部のみを効果的に色消
去することができる。[Effect of the invention] As explained above based on the embodiments,
According to the present invention, before synchronizing line-sequential color difference signals, the color difference signal of the highlight part is replaced with a luminance signal multiplied by a coefficient in a state where white balance is maintained, so that the coloring of the highlight part is improved. In addition, it is no longer necessary to erase the coloring of the lines before and after the highlight area, which conventionally occurs during simultaneous synchronization, and only the highlight area can be effectively erased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図１】本発明に係るカラーカメラにおける色消去方法
の実施例を説明するためのカラーカメラの回路構成を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a color camera for explaining an embodiment of a color erasing method in a color camera according to the present invention.

【図２】図１における補正回路の詳細な回路構成を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a detailed circuit configuration of the correction circuit in FIG. 1;

【図３】補正回路により補正された信号特性を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing signal characteristics corrected by a correction circuit.

【図４】図１に示したカラーカメラの動作を説明するた
めの信号波形図である。4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the color camera shown in FIG. 1. FIG.

【図５】従来の色差線順次方式のカラーカメラの回路構
成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional color difference line sequential color camera.

【図６】図５における同時化回路の詳細な回路構成を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing a detailed circuit configuration of the synchronization circuit in FIG. 5;

【図７】色差線順次方式のカラーフィルタを用いた撮像
素子の画素出力レベル特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing pixel output level characteristics of an image sensor using a color filter of a color difference line sequential method.

【図８】従来のカラーカメラにおける信号特性を示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing signal characteristics in a conventional color camera.

【図９】従来のカラーカメラにおける動作を説明するた
めの信号波形を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing signal waveforms for explaining the operation of a conventional color camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１　　イメージャ ２　　広帯域ローパスフィルタ ５　　ＤＴＬ信号発生回路 ８　　色分離回路 ９　　狭帯域ローパスフィルタ １０　　同時化回路 １１　　Ｒ．Ｇ．Ｂマトリクス回路 １２，１３　　ホワイトバランス回路 １７　　エンコーダ ３１　　補正回路 ３２，３３　　係数発生回路 ３６，３７　　切換スイッチ ３８　　ハイライト部位置検出回路 1 Imager 2 Wideband low-pass filter 5 DTL signal generation circuit 8 Color separation circuit 9 Narrow band low pass filter 10 Simultaneous circuit 11 R. G. B matrix circuit 12,13 White balance circuit 17 Encoder 31 Correction circuit 32, 33 Coefficient generation circuit 36, 37 Selector switch 38 Highlight part position detection circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】　　色差線順次方式のカラーフィルタを備
えた固体撮像素子の出力信号から輝度信号と線順次色差
信号を分離する手段を備え、線順次色差信号を同時化し
て得た２つの色差信号と輝度信号からＲ，Ｇ，Ｂ信号を
生成し、該Ｒ，Ｇ，Ｂ信号によってクロマ信号を形成す
るカラーカメラにおいて、線順次色差信号の同時化前に
、ハイライト部の色差信号をホワイトバランスがとれて
いる状態における係数を乗じた輝度信号に置き換えるこ
とを特徴とするハイライト部の色消去方法。1. Two color difference signals obtained by synchronizing the line sequential color difference signals, comprising means for separating a luminance signal and a line sequential color difference signal from an output signal of a solid-state image sensor equipped with a color filter of a color difference line sequential method. In a color camera that generates R, G, and B signals from a luminance signal and forms a chroma signal from the R, G, and B signals, the color difference signal of the highlight part is white balanced before line-sequential color difference signals are synchronized. A color erasing method for a highlighted portion, characterized by replacing the color with a luminance signal multiplied by a coefficient in a state where the color is removed.