JPH09284786A - 撮像装置及び映像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＳＮ比が高くて再現性の高い輝度信号が常に
得られるようにする。 【解決手段】 ＹＣ分離手段Ｃで得た輝度信号Ｓ_Y1、ま
たは第２の色信号処理手段ＧでＲＧＢ原色信号を混合し
て得た輝度信号Ｓ_Y3のどちらか適当な方の輝度信号を輝
度信号選択手段Ｈにより選択して用いるようにすること
により、被写体を忠実に再現することが可能な輝度信号
が常に得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置及び映像信
号処理方法に係わり、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）
等の撮像素子からの信号に所定の処理を施して、モニ
タ、コンピュータ、あるいはディジタルビデオに出力す
るものに用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】撮像装置の従来例を、図８に示す。この
とき、ＣＣＤの色フィルタの配列は、図５（ａ）のよう
になっており、第１の出力VOUT1 からはＲ成分とＧ成分
とが点順次に読み出され、第２の出力VOUT2 からはＢ成
分とＧ成分とが点順次に読み出される。また、このＣＣ
ＤからはＴＶ信号の１フィールドの周期で、全ての画素
が読みだされる。

【０００３】第１の出力VOUT1 の信号は、ディジタル化
された後、第１の入力IN1 となり、第２の出力VOUT2 の
信号は、ディジタル化された後、第２の入力IN2 とな
る。これら２系統の信号は、混合器１０１で点順次化さ
れ、図５（ｂ）に示すように第１の入力IN、第２の入力
IN2 の信号が１画素おきに存在する。

【０００４】この点順次化された信号は、ＴＶ信号の２
水平期間（以下、２Ｈと記す。）の容量を持つメモリ１
０２で遅延される。メモリ１０２の出力は２Ｈの容量を
有するメモリ１０３でさらに遅延される。

【０００５】混合器１０１、メモリ１０２、及びメモリ
１０３の出力は、第１の入力IN1 、第２の入力IN2 の信
号が多重化されているので、第１の入力IN1 、第２の入
力IN2 の信号に分けて考えると、それぞれ連続する３Ｈ
の信号を形成している。

【０００６】これらの連続する３Ｈの信号を色分離回路
１０４で、フィルタリングにより色成分を除去し、連続
する３Ｈの輝度信号を生成する。これらの輝度信号を垂
直エッジ検出器１０７、１０８に与え、２種類の帯域を
持つ垂直エッジ信号を検出する。上記垂直エッジ検出器
１０８の出力は乗算器１０９でゲインを調節し、異なる
２種類の帯域の垂直エッジ信号の比を調節した後、加算
器１１０で加算する。

【０００７】２種類の帯域の垂直エッジ信号を加算した
信号は、低域通過回路１１６で水平方向の高域成分を除
去した後、ベースクリップ回路１１７においてノイズ成
分を除去する。

【０００８】また、混合器１０１、メモリ１０２及びメ
モリ１０３の出力は、低域通過回路１０５にも与えら
れ、垂直及び水平方向のフィルタリングにより色キャリ
アが除去される。上記色キャリアが除去された信号は、
水平エッジ検出器１１１、１１２で２種類の帯域を持つ
水平エッジ信号が検出される。

【０００９】水平エッジ検出器１１１の出力は乗算器１
１８に与えられ、ここでゲインが調節され、異なる２種
類の帯域の水平エッジ信号の比が調節された後、加算器
１１９で足し合わされる。２種類の帯域の水平エッジ信
号を加算した信号は、ベースクリップ回路１２０でノイ
ズ成分が除去される。

【００１０】垂直方向のベースクリップ回路１１７の出
力は乗算器１２１でゲインが調節された後で加算器１２
２に与えられ、ここで水平方向のベースクリップ回路１
２０の出力と加算されてアパーチャ信号となる。

【００１１】このアパーチャ信号は、低域通過信号１０
５の出力と加算器１２６で加算され、輝度信号のアパー
チャ補正が施される。アパーチャ補正が施された輝度信
号は、ガンマ補正回路１２７でガンマ補正が行われ、ブ
ランキング付加回路１３８でブランキング信号が付加さ
れる。

【００１２】その後、シリアル−パラレル変換回路１４
１で多重化されていた第１の入力IN1 及び第２の入力IN
2 の信号に振り分けられ、セレクタ１４３で一方の信号
のみが選択される。次に、ディジタル−アナログ変換器
１４８でＤ／Ａ変換され、アナログ輝度信号となる。

【００１３】一方、色信号生成のために、セレクタ１０
１、メモリ１０２及びメモリ１０３の出力は、色分離回
路１０６でフィルタリングにより色成分を抽出し、Ｒ成
分Ｂ成分を点順次で出力する。この点順次の信号に対
し、低域通過回路１１４で、Ｒ成分Ｂ成分の同時化、及
び補間を行う。

【００１４】また、低域通過回路１０５の出力は、低域
通過回路１１３で高域成分を除去し、Ｒ成分及びＢ成分
と同じ帯域を有するＧ成分を生成する。これらのＲＧＢ
成分は、乗算器１２４、１２５でＧ成分を基準にして、
ホワイトバランスをとる。これらの色成分はガンマ補正
回路１２８、１２９、１３０でガンマ補正を行い、行列
演算回路１３１で下記の式、

【００１５】

【数１】

【００１６】により狭帯域輝度信号、及び色差信号を生
成する。色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは低域通過回路１３
２、１３３で後の変調に適するように高域を除去し、混
合器１３５でＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ成分を点順次化する。

【００１７】点順次化したＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ成分は色相補
正回路１３７で色相補正を行い、ブランキング付加回路
１３９でブランキング信号を付加する。その後、シリア
ル−パラレル変換回路１４２で多重化されていた第１の
入力IN1 及び第２の入力IN2の信号を振り分け、セレク
タ１４６で振り分けた信号の一方のみを選択する。そし
て、上記セレクタ１４６で選択された信号を変調回路１
５２に与え、色副搬送波で変調（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの直交
変調）する。そして、変調した後ディジタル−アナログ
変換器１５１に与えてアナログ色信号とする。

【００１８】色分離回路１０６では、連続する３Ｈの信
号及び隣接する信号を足し合わせ、Ｒ＋Ｇ成分、Ｂ＋Ｇ
成分を点順次で生成し、自動焦点（ＡＦ）前処理回路１
１５に送る。ＡＦ前処理回路１１５では、ＡＦに必要な
データの収集、解析を行い、不図示のマイコンに送るべ
きデータをインターフェイス回路１４７に送る。

【００１９】また、低域通過回路１０５の出力の高域成
分を、低域通過回路１２３で除去した信号、行列演算回
路１３１で生成した狭帯域輝度信号、及び混合器１３５
で点順次化されたＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ成分は、自動露出（Ａ
Ｅ）自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）前処理回路１４０
に送られる。このＡＥ，ＡＷＢ前処理回路１４０では、
必要なデータの収集、解析を行い、不図示のマイコンに
送るべきデータをインターフェイス回路１４７に送る。

【００２０】ＡＥ，ＡＷＢ前処理回路１４０の内部回路
を、図１０に示す。枠発生回路８１４では図１１に示す
ように、ＡＥ用にＡ枠Ｂ枠Ｃ枠、及びＡＷＢ枠を発生さ
せ、その枠内のデータを積分器８０２〜８０７で積分す
る。そして、積分値はデータ変換回路８０８〜８１３に
送られ、枠発生回路８１４から枠の終了を示す信号を受
けると、図８に示すように、インターフェイス回路１４
７に適するフォーマットにデータを変換して出力する。

【００２１】インターフェイス回路１４７では、ＡＦ前
処理回路１１５、ＡＥ，ＡＷＢ前処理回路１４０からの
データを不図示のマイコンに送るべきフォーマットに変
換して出力する。

【００２２】シリアル−パラレル変換回路１４１、１４
２で多重化されていた第１の入力IN1 及び第２の入力IN
2 の信号を振り分けた後、混合器１４４でＴＶ信号の偶
数ラインに相当する輝度信号と色信号を多重化する。こ
の信号は周波数変換器１４９で不図示のディジタル信号
記録回路での処理に適したクロック周波数に変換され、
ディジタル信号出力Digital out1となる。

【００２３】また、混合器１４５では、ＴＶ信号の奇数
ラインに相当する輝度信号と色信号とを多重化する。こ
の信号は、周波数変換器１５０で不図示のディジタル信
号器回路での処理に適したクロック周波数に変換され、
ディジタル信号出力Digitalout2となる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、・ＹＣ分離で得た輝度信号は、帯域は広いが
ノイズが多く含まれており、これは低輝度部では特に顕
著である。これらのノイズは、コンピュータ等のディジ
タル機器に表示すると特に際立ってしまう問題があっ
た。

【００２５】・原色フィルタを用いたＣＣＤから輝度信
号を生成する際にはＧ成分しか用いない。しかし、低輝
度部ではＲＢ成分も多く含まれるため、輝度信号の再現
性が低下するといった問題点を含んでいた。

【００２６】本発明は上述の問題点にかんがみ、ＳＮ比
が高くて再現性の高い輝度信号が常に得られるようにす
ることを第１の目的とする。

【００２７】また、低レベルの輝度信号のＳＮ比を向上
させること第２の目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、被
写体像を撮像して映像信号を生成する撮像手段と、上記
撮像手段から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換してディ
ジタル映像信号を生成するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／
Ｄ変換手段から出力されるディジタル映像信号をＹＣ
（輝度・色）分離して第１のディジタル輝度信号及び第
１のディジタル色信号を生成するＹＣ分離手段と、上記
ＹＣ分離手段によって生成された第１のディジタル輝度
信号に輝度信号処理を施して第２のディジタル輝度信号
を生成する輝度信号処理手段と、上記ＹＣ分離手段によ
って生成された第１のディジタル色信号に第１の色信号
処理を施して第１のディジタルＲ信号、第１のディジタ
ルＧ信号及び第１のディジタルＢ信号を生成する第１の
色信号処理手段と、上記第１の色信号処理手段によって
生成された第１のディジタルＲ信号、第１のディジタル
Ｇ信号及び第１のディジタルＢ信号にそれぞれガンマ補
正を施して第２のディジタルＲ信号、第２のディジタル
Ｇ信号、第２のディジタルＢ信号を生成する第１のガン
マ補正手段と、上記第１のガンマ補正手段によって生成
された第２のディジタルＲ信号、第２のディジタルＧ信
号及び第２のディジタルＢ信号に第２の色信号処理を施
して第３のディジタル輝度信号、第１のディジタル色差
信号及び第２のディジタル色差信号を生成する第２の色
信号処理手段と、上記輝度信号処理手段によって生成さ
れた第２のディジタル輝度信号または上記第２の色信号
処理手段によって生成された第３のディジタル輝度信号
のいずれか一方の輝度信号を選択する輝度信号選択手段
と、上記輝度信号選択手段によって選択された輝度信号
にガンマ補正を施す第２のガンマ補正手段とを具備する
ことを特徴としている。

【００２９】また、本発明の他の特徴とするところは、
上記第１のディジタル輝度信号、第２のディジタル輝度
信号及び第３のディジタル輝度信号のレベルが高い場合
には、上記輝度信号選択手段で上記第２のディジタル輝
度信号を選択するとともに、上記第１のディジタル輝度
信号、第２のディジタル輝度信号及び第３のディジタル
輝度信号のレベルが低い場合には、上記輝度信号選択手
段で上記第３のディジタル輝度信号を選択することを特
徴としている。

【００３０】また、本発明の映像信号処理方法の特徴と
するところは、撮像素子の出力信号から映像信号を生成
する第１の処理と、上記映像信号をディジタル化してデ
ィジタル映像信号を生成する第２の処理と、上記ディジ
タル映像信号をＹＣ（輝度・色）分離して第１のディジ
タル輝度信号と第１のディジタル色信号とに分離する第
３の処理と、上記第１のディジタル輝度信号に輝度信号
処理を施して、第２のディジタル輝度信号を生成する第
４の処理と、上記第１のディジタル色信号に第１の色信
号処理を施して、第１のディジタルＲ信号、第１のディ
ジタルＧ信号及び第１のディジタルＢ信号を生成する第
５の処理と、上記第１のディジタルＲ信号、第１のディ
ジタルＧ信号及び第１のディジタルＢ信号に第１のガン
マ補正処理を施して第２のディジタルＲ信号、第２のデ
ィジタルＧ信号及び第２のディジタルＢ信号をそれぞれ
生成する第６の処理と、上記第２のディジタルＲ信号、
第２のディジタルＧ信号及び第２のディジタルＢ信号に
第２の色信号処理を施して、第３のディジタル輝度信
号、第１のディジタル色差信号及び第２のディジタル色
差信号を生成する第７の処理と、上記第２のディジタル
輝度信号または上記第３のディジタル輝度信号のいずれ
かの一方を選択する第８の処理と、上記第８の処理で選
択した信号に第２のガンマ補正処理を施す第９の処理と
を順次行うことを特徴としている。

【００３１】また、本発明の映像信号処理方法の特徴と
するところは、上記第１のディジタル輝度信号、第２の
ディジタル輝度信号、第３のディジタル輝度信号のレベ
ルが高い場合には、上記第２のディジタル輝度信号を選
択し、その反対に上記第１のディジタル輝度信号、第２
のディジタル輝度信号、第３のディジタル輝度信号のレ
ベルが低い場合には、上記第３のディジタル輝度信号を
選択することを特徴としている。

【００３２】

【作用】本発明は上記技術手段よりなるので、本発明に
よれば、ＹＣ分離して得た輝度信号、またはＲＧＢ原色
信号を混合して得た輝度信号のいずれか適当な方の輝度
信号を用いることができるようになり、被写体を忠実に
再現することが可能な輝度信号を常に得ることができる
ようになる。

【００３３】また、本発明の他の特徴によれば、輝度信
号のレベルが高いときには帯域の広いＹＣ分離器で得た
輝度信号を用い、その反対に、輝度信号のレベルが低い
ときには、ガンマ補正済みのＲＧＢ原色信号を混合して
得た輝度信号を用いるようにするとともに、ガンマ補正
を再度行うことにより、低輝度部のゲインを２回持ち上
げることができるようになる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の撮像装置及び映像
信号処理方法の一実施形態を図面を参照して説明する。
まず、図１を参照しながら本発明の撮像装置の概略構成
を説明する。図１において、Ａは撮像手段、ＢはＡ／Ｄ
変換手段、ＣはＹＣ分離手段、Ｄは輝度信号処理手段、
Ｅは第１の色信号処理手段、Ｆは第１のガンマ補正手
段、Ｇは第２の色信号処理手段、Ｈは輝度信号選択手
段、Ｉは第２のガンマ補正手段である。

【００３５】上記撮像手段Ａは、被写体像を撮像して映
像信号Ｓ₁ を生成する。上記Ａ／Ｄ変換手段Ｂは、上記
撮像手段Ａから出力される映像信号Ｓ₁ をＡ／Ｄ変換し
てディジタル映像信号Ｓ_D を生成する。

【００３６】上記ＹＣ分離手段Ｃは、上記Ａ／Ｄ変換手
段Ｂから出力されるディジタル映像信号Ｓ_D をＹＣ（輝
度・色）分離して、第１のディジタル輝度信号Ｓ_Y1及び
第１のディジタル色信号Ｓ_C1を生成する。上記輝度信号
処理手段Ｄは、上記ＹＣ分離手段Ｃによって生成された
第１のディジタル輝度信号Ｓ_Y1に輝度信号処理を施して
第２のディジタル輝度信号Ｓ_Y2を生成する。

【００３７】上記第１の色信号処理手段Ｅは、上記ＹＣ
分離手段Ｃによって生成された第１のディジタル色信号
Ｓ_C1に第１の色信号処理を施して第１のディジタルＲ信
号Ｓ _R1、第１のディジタルＧ信号Ｓ_G1及び第１のディジ
タルＢ信号Ｓ_B1を生成する。

【００３８】上記第１のガンマ補正手段Ｆは、上記第１
の色信号処理手段Ｅによって生成された第１のディジタ
ルＲ信号Ｓ_R1、第１のディジタルＧ信号Ｓ_G1及び第１の
ディジタルＢ信号Ｓ_B1にそれぞれガンマ補正を施して第
２のディジタルＲ信号Ｓ_R2、第２のディジタルＧ信号Ｓ
_G2、第２のディジタルＢ信号Ｓ_B2を生成する。

【００３９】上記第２の色信号処理手段Ｇは、上記第１
のガンマ補正手段Ｆによって生成された第２のディジタ
ルＲ信号Ｓ_R2、第２のディジタルＧ信号Ｓ_G2及び第２の
ディジタルＢ信号Ｓ_B2に第２の色信号処理を施して第３
のディジタル輝度信号Ｓ_Y3、第１のディジタル色差信号
Ｓ_R-Y 及び第２のディジタル色差信号Ｓ_B-Y を生成す
る。

【００４０】上記輝度信号選択手段Ｈは、上記輝度信号
処理手段Ｄによって生成された第２のディジタル輝度信
号Ｓ_Y2または上記第２の色信号処理手段Ｇによって生成
された第３のディジタル輝度信号Ｓ_Y3のいずれか一方の
輝度信号を選択する。また、上記第２のガンマ補正手段
Ｉは、上記輝度信号選択手段Ｈによって選択された輝度
信号にガンマ補正を施す。

【００４１】このように構成された本実施形態の撮像装
置によれば、上記第１のディジタル輝度信号Ｓ_Y1、第２
のディジタル輝度信号Ｓ_Y2及び第３のディジタル輝度信
号Ｓ _Y3のレベルが高い場合には、上記輝度信号選択手段
Ｈで上記第２のディジタル輝度信号Ｓ_Y2を選択する。

【００４２】また、上記第１のディジタル輝度信号
Ｓ_Y1、第２のディジタル輝度信号Ｓ_Y2及び第３のディジ
タル輝度信号Ｓ_Y3のレベルが低い場合には、上記輝度信
号選択手段Ｈで上記第３のディジタル輝度信号Ｓ_Y3を選
択する。

【００４３】これにより、上記ＹＣ分離手段ＣによりＹ
Ｃ分離して得た第１のディジタル輝度信号Ｓ_Y1、または
ＲＧＢ原色信号を第２の色信号処理手段Ｇ混合して得た
第３のディジタル輝度信号Ｓ_Y3のどちらか適当な方の輝
度信号を用いるようにすることができ、被写体を忠実に
再現することが可能な輝度信号を常に得ることができ
る。

【００４４】また、本発明の他の特徴によれば、輝度信
号のレベルが高いときには帯域の広いＹＣ分離手段Ｃで
得た輝度信号を用い、輝度信号のレベルが低いときに
は、ガンマ補正済みのＲＧＢを混合して得た輝度信号を
用いてガンマ補正を再度施すようにしたので、低輝度時
のＳＮ比を向上させることができる。

【００４５】次に、本発明の映像信号処理方法を、図２
のフローチャートを参照しながら説明する。まず、第１
のステップＳ２１において、撮像素子の出力信号から映
像信号Ｓ₁を生成する。次に、ステップＳ２２におい
て、上記映像信号Ｓ₁ をディジタル化してディジタル映
像信号Ｓ_D を生成する。

【００４６】次に、ステップＳ２３において、上記ディ
ジタル映像信号Ｓ_D をＹＣ（輝度・色）分離して第１の
ディジタル輝度信号Ｓ_Y1と第１のディジタル色信号Ｓ_C1
とに分離する。次に、ステップＳ２４において、上記第
１のディジタル輝度信号Ｓ_Y1に輝度信号処理を施して、
第２のディジタル輝度信号Ｓ_Y2を生成する。

【００４７】次に、ステップＳ２５において、上記第１
のディジタル色信号Ｓ_C1に第１の色信号処理を施して、
第１のディジタルＲ信号Ｓ_R1、第１のディジタルＧ信号
Ｓ_G1及び第１のディジタルＢ信号Ｓ_B1を生成する。

【００４８】次に、ステップＳ２６において、上記第１
のディジタルＲ信号Ｓ_R1、第１のディジタルＧ信号Ｓ_G1
及び第１のディジタルＢ信号Ｓ_B1にガンマ補正を施して
第２のディジタルＲ信号Ｓ_R2、第２のディジタルＧ信号
Ｓ_G2及び第２のディジタルＢ信号Ｓ_B2をそれぞれ生成す
る。

【００４９】次に、ステップＳ２７において、上記第２
のディジタルＲ信号Ｓ_R2、第２のディジタルＧ信号Ｓ_G2
及び第２のディジタルＢ信号Ｓ_B2に第２の色信号処理を
施して、第３のディジタル輝度信号Ｓ_Y3、第１のディジ
タル色差信号Ｓ_R-Y 及び第２のディジタル色差信号Ｓ
_B-Y を生成する。

【００５０】次に、ステップＳ２８において、上記第２
のディジタル輝度信号Ｓ_Y2または上記第３のディジタル
輝度信号Ｓ_Y3のいずれかの一方を選択する。次に、ステ
ップＳ２９において、上記第８の処理で選択した信号に
ガンマ補正を施す。

【００５１】本実施形態の映像信号処理方法の場合、こ
のような処理を行う際に、上記第１のディジタル輝度信
号Ｓ_Y1、第２のディジタル輝度信号Ｓ_Y2、第３のディジ
タル輝度信号Ｓ_Y3のレベルが高い場合には、上記第２の
ディジタル輝度信号Ｓ_Y2を選択し、その反対に上記第１
のディジタル輝度信号Ｓ_Y1、第２のディジタル輝度信号
Ｓ_Y2、第３のディジタル輝度信号Ｓ_Y3のレベルが低い場
合には、上記第３のディジタル輝度信号Ｓ_Y3を選択する
ようにして、被写体を忠実に再現することが可能な輝度
信号が常に得られるようにする。

【００５２】以下、本発明の具体的な実施形態について
更に詳細に説明する。 〔第１の実施形態〕図３に、本発明の第１の実施形態の
撮像装置の概略構成を示す。この第１の実施形態は、図
４の概念に基づくものである。図４において、固体撮像
素子２０１は２系統の出力VOUT1,VOUT2 を出力する。こ
れらの第１及び第２の出力VOUT1,VOUT2 は、それぞれ相
関２重サンプリング回路２０２、２０３でノイズを除去
し、自動利得回路２０４、２０５でゲイン調節を行う。

【００５３】次に、上記第１及び第２の出力VOUT1,VOUT
2 は、ＡＤ変換器２０６、２０７に与えられてディジタ
ル信号に変換され、映像信号処理回路２０８に送られ、
ディジタル映像信号Digital out1,Digitalout2に変換さ
れる。そして、ここで生成したディジタル映像信号Digi
tal out1,Digitalout2は、次に、ディジタル信号記録回
路２０９に送られると同時に、コンピュータ２１２に送
られる。

【００５４】コンピュータ２１２では、固体撮像素子２
０１のディジタル出力を取り込んで、例えば画素ずらし
のための演算を行う。また、アナログ輝度信号、色信号
が例えばモニタ２１１に送られる。なお、マイコン２１
０とデータの受け渡しを双方向で行う。

【００５５】図３は、映像信号処理回路２０８の内部構
成を示したものである。ここでは、従来例である図８と
異なる点について説明する。図５（ａ）に示すような色
フィルタ配列は、混合器１０１で２系統の入力が点順次
化され、図５（ｂ）のようなデータ配列になる。

【００５６】加算器１２６の出力、すなわち、アパーチ
ャ補正を施した輝度信号、及び行列演算回路１３１で生
成した輝度信号は選択器１３６に送られる。

【００５７】マイコン２１０では、ＡＥ，ＡＷＢ前処理
回路１４０で収集したデータをインターフェイス回路１
４７を通じて取り込み、ＡＥ，ＡＷＢのための演算を行
う。同時に、ＡＥ用のＡ枠、Ｂ枠及びＣ枠の積分値に基
づき、その時点の輝度信号のレベルの高低を判断する。

【００５８】この動作は、図６に示すフローチャートに
基づいて行われる。すなわち、まず最初に、ステップＳ
６１においてアドレス指定が行われる。次に、ステップ
Ｓ６２において積分値の入力が行われる。次に、ステッ
プＳ６３においてデータ解析を行い、その後、ステップ
Ｓ６４に進んでＡＥ，ＡＷＢ演算を行って出力する。そ
の後、ステップＳ６５に進んで制御信号を出力する。

【００５９】選択器１３６では、輝度信号が高レベルで
あると判断された場合には、加算器１２６の出力を選択
し、輝度信号が低レベルであると判断された場合には、
行列演算回路１３１で生成した輝度信号を選択する。

【００６０】行列演算回路１３１で生成した輝度信号を
選択した場合には、ガンマ補正回路１２８〜１３０でガ
ンマ補正を施した信号に対してガンマ補正回路１２７で
再度ガンマ補正を施すので、低輝度部のゲインが２重に
アップする。

【００６１】〔第２の実施形態〕次に、本発明の撮像装
置の第２の実施形態を説明する。図７に第２の実施形態
の撮像装置の構成を示す。この実施形態では、第１の実
施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明
を省略する。

【００６２】第２の実施形態では、輝度信号のレベルの
高低を判断する際に、行列演算回路１３１で生成した輝
度信号をデコーダ５０１に送る。デコーダ５０１では輝
度信号がある値より大きいか小さいかに応じて正か負を
出力させることにより、選択器１３６で選択する輝度信
号を切り換える。

【００６３】また、このデコーダ５０１は加算器１２６
の出力に接続して、この信号によって、輝度信号のレベ
ルの高低を判断してもよい。

【００６４】〔第３の実施形態〕次に、本発明の第３の
実施形態を説明する。図９は、第３の実施形態の撮像装
置の構成を示すブロック図である。このときのＣＣＤ２
０１（図４参照）の色フィルタの配列は、図１２（ａ）
に示すように補色フィルタ配列になっている。２系統の
入力信号は混合器１０１で点順次化され、図１２（ｂ）
に示すようにIN1,IN2 の信号が１画素おきに存在する。

【００６５】色信号生成のための色分離回路１０６で
は、図１２（ａ）の垂直、水平の隣接画素に対して、 Ｙｅ＋Ｍｇ＝Ｗｒ Ｃｙ＋Ｇ＝Ｇｂ Ｙｅ＋Ｇ＝Ｇｒ Ｍｇ＋Ｃｙ＝Ｗｂ の演算を行い、Ｇｂ，Ｗｒが点順次に現れる信号と、Ｇ
ｒ，Ｗｂ点順次に現れる信号を生成する。色分離回路１
０９では、ＡＦ前処理回路１３２に送るデータとして、
前述のＧｂ，Ｗｒ，Ｇｒ，Ｗｂ成分の生成と同時にＧｂ
＋Ｗｒ，Ｇｒ＋Ｗｂを点順次で生成する。

【００６６】さらに、色同時化回路７０１で ＹＬ＝Ｇｒ＋Ｗｂ＝Ｇｂ＋Ｗｒ ＣＲ＝Ｗｒ−Ｇｂ ＣＢ＝Ｗｂ−Ｇｒ の演算を行う。

【００６７】次に、行列演算回路７０２で

【００６８】

【数２】

【００６９】の行列演算を行い、ＲＧＢ信号を生成す
る。輝度信号のレベルの高低を決定する方法は第１の実
施形態と同じである。また、第２の実施形態と同様な手
法を用いてもよい。

【００７０】

【発明の効果】本発明は上述したように、本発明によれ
ば、ＹＣ分離して得た輝度信号、またはＲＧＢ原色信号
を混合して得た輝度信号のどちらか適当な方の輝度信号
を用いることができるので、被写体を忠実に再現するこ
とが可能な輝度信号を常に得ることができる。

【００７１】また、本発明の他の特徴によれば、輝度信
号のレベルが高いときには帯域の広いＹＣ分離器で得た
輝度信号を用いるとともに、輝度信号のレベルが低いと
きには、ガンマ補正済みのＲＧＢを混合して得た輝度信
号を用いてガンマ補正を再度施すようにしたので、低輝
度部のゲインを２回持ち上げることができ、低輝度時の
ＳＮ比を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像装置の概略構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の撮像装置の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図３】本発明の映像信号処理回路の第１の実施形態を
表すブロック図である。

【図４】本発明の概念図である。

【図５】ＣＣＤの原色フィルタの配列を表す図である。

【図６】マイコンの動作手順を示すフローチャートであ
る。

【図７】本発明の第２の実施形態を表すブロック図であ
る。

【図８】従来の撮像装置の例を表すブロック図である。

【図９】本発明の第３の実施形態を表すブロック図であ
る。

【図１０】ＡＷ -ＡＷＢ前処理回路を表す図である。

【図１１】ＡＷ -ＡＷＢ前処理のための積分枠を表す図
である。

【図１２】ＣＣＤの補色フィルタの配列を表す図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 撮像手段 Ｂ Ａ／Ｄ変換手段 Ｃ ＹＣ分離手段 Ｄ 輝度信号処理手段 Ｅ 第１の色信号処理手段 Ｆ 第１のガンマ補正手段 Ｇ 第２の色信号処理手段 Ｈ 輝度信号選択手段 Ｉ 第２のガンマ補正手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を撮像して映像信号を生成する
   撮像手段と、 上記撮像手段から出力される映像信号をＡ／Ｄ変換して
   ディジタル映像信号を生成するＡ／Ｄ変換手段と、 上記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるディジタル映像信号
   をＹＣ（輝度・色）分離して第１のディジタル輝度信号
   及び第１のディジタル色信号を生成するＹＣ分離手段
   と、 上記ＹＣ分離手段によって生成された第１のディジタル
   輝度信号に輝度信号処理を施して第２のディジタル輝度
   信号を生成する輝度信号処理手段と、 上記ＹＣ分離手段によって生成された第１のディジタル
   色信号に第１の色信号処理を施して第１のディジタルＲ
   信号、第１のディジタルＧ信号及び第１のディジタルＢ
   信号を生成する第１の色信号処理手段と、 上記第１の色信号処理手段によって生成された第１のデ
   ィジタルＲ信号、第１のディジタルＧ信号及び第１のデ
   ィジタルＢ信号にそれぞれガンマ補正を施して第２のデ
   ィジタルＲ信号、第２のディジタルＧ信号、第２のディ
   ジタルＢ信号を生成する第１のガンマ補正手段と、 上記第１のガンマ補正手段によって生成された第２のデ
   ィジタルＲ信号、第２のディジタルＧ信号及び第２のデ
   ィジタルＢ信号に第２の色信号処理を施して第３のディ
   ジタル輝度信号、第１のディジタル色差信号及び第２の
   ディジタル色差信号を生成する第２の色信号処理手段
   と、 上記輝度信号処理手段によって生成された第２のディジ
   タル輝度信号または上記第２の色信号処理手段によって
   生成された第３のディジタル輝度信号のいずれか一方の
   輝度信号を選択する輝度信号選択手段と、 上記輝度信号選択手段によって選択された輝度信号にガ
   ンマ補正を施す第２のガンマ補正手段とを具備すること
   を特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 上記第１のディジタル輝度信号、第２の
   ディジタル輝度信号及び第３のディジタル輝度信号のレ
   ベルが高い場合には、上記輝度信号選択手段で上記第２
   のディジタル輝度信号を選択するとともに、上記第１の
   ディジタル輝度信号、第２のディジタル輝度信号及び第
   ３のディジタル輝度信号のレベルが低い場合には、上記
   輝度信号選択手段で上記第３のディジタル輝度信号を選
   択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 撮像素子の出力信号から映像信号を生成
   する第１の処理と、 上記映像信号をディジタル化してディジタル映像信号を
   生成する第２の処理と、 上記ディジタル映像信号をＹＣ（輝度・色）分離して第
   １のディジタル輝度信号と第１のディジタル色信号とに
   分離する第３の処理と、 上記第１のディジタル輝度信号に輝度信号処理を施し
   て、第２のディジタル輝度信号を生成する第４の処理
   と、 上記第１のディジタル色信号に第１の色信号処理を施し
   て、第１のディジタルＲ信号、第１のディジタルＧ信号
   及び第１のディジタルＢ信号を生成する第５の処理と、 上記第１のディジタルＲ信号、第１のディジタルＧ信号
   及び第１のディジタルＢ信号に第１のガンマ補正処理を
   施して第２のディジタルＲ信号、第２のディジタルＧ信
   号及び第２のディジタルＢ信号をそれぞれ生成する第６
   の処理と、 上記第２のディジタルＲ信号、第２のディジタルＧ信号
   及び第２のディジタルＢ信号に第２の色信号処理を施し
   て、第３のディジタル輝度信号、第１のディジタル色差
   信号及び第２のディジタル色差信号を生成する第７の処
   理と、 上記第２のディジタル輝度信号または上記第３のディジ
   タル輝度信号のいずれかの一方を選択する第８の処理
   と、 上記第８の処理で選択した信号に第２のガンマ補正処理
   を施す第９の処理とを順次行うことを特徴とする映像信
   号処理方法。
4. 【請求項４】 上記第１のディジタル輝度信号、第２の
   ディジタル輝度信号、第３のディジタル輝度信号のレベ
   ルが高い場合には、上記第２のディジタル輝度信号を選
   択し、その反対に上記第１のディジタル輝度信号、第２
   のディジタル輝度信号、第３のディジタル輝度信号のレ
   ベルが低い場合には、上記第３のディジタル輝度信号を
   選択することを特徴とする請求項３に記載の映像信号処
   理方法。