JP2717688B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は補色フィルタを用いたカラー撮像手段を備え
る撮像装置に関し、ディジタル信号処理装置に関するも
のである。以下ビデオカメラを例に説明するが、本発明
は電子スチルカメラ等にも適用できるものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus provided with a color image pickup means using a complementary color filter, and to a digital signal processing apparatus. Hereinafter, a video camera will be described as an example, but the present invention is also applicable to an electronic still camera or the like.
最近のディジタル信号処理技術の進歩によりカラービ
デオカメラの信号処理回路も、高信頼性で無調整といっ
た長所のあるディジタル信号処理が主流になってきてい
る。また、一方ではセンサに装着する色分離フィルタは
純色よりも補色のものを用いる場合が多くなってきてい
る。これは純色は色再現性に優れるものの、光の利用率
が低く、輝度信号のS/Nや帯域の点で不利であるという
理由による。Due to recent advances in digital signal processing technology, digital signal processing, which has advantages such as high reliability and no adjustment, has become mainstream in signal processing circuits of color video cameras. On the other hand, a color separation filter attached to the sensor often uses a complementary color rather than a pure color. This is because although pure colors have excellent color reproducibility, they have low light utilization and are disadvantageous in terms of S / N and bandwidth of luminance signals.
このような2つの傾向の中で、補色フィルタを用いた
単板式カラービデオカメラにおいて、ディジタル信号処
理を行う場合のごく一般的な構成例(従来例1)を第7
図に示す。Among these two tendencies, a very general configuration example (conventional example 1) for performing digital signal processing in a single-panel color video camera using a complementary color filter is described in the seventh section.
Shown in the figure.
センサ201には第9図に示すような補色フィルタが各
画素セルCeに対して形成されており、フレーム読出しで
フィールド毎にインタレース走査を行うものである。In the sensor 201, a complementary color filter as shown in FIG. 9 is formed for each pixel cell Ce, and performs interlaced scanning for each field in frame reading.
この場合、第1の水平捜査期間においてはMgとGrの信
号が繰り返し読み出され、第2の水平走査期間において
はYeとCyの信号が繰り返し読み出される。この読み出さ
れる信号はAGC回路202、サンプルホールド回路210を介
してA/D変換器211に入力される。今、A/D変換器211のフ
ルスケールをO〜AmVとし、変換精度を10ビットとする
と、Mg,Gr,Ye,Cyの各信号にはΔ/2だけのランダムな量
子化雑音(誤差)が重畳されると考えられる。In this case, the signals of Mg and Gr are repeatedly read out during the first horizontal scanning period, and the signals of Ye and Cy are repeatedly read out during the second horizontal scanning period. The read signal is input to the A / D converter 211 via the AGC circuit 202 and the sample hold circuit 210. Now, assuming that the full scale of the A / D converter 211 is O to AmV and the conversion accuracy is 10 bits, each signal of Mg, Gr, Ye, and Cy has a random quantization noise (error) of Δ / 2 only. Are considered to be superimposed.
ここで である。here It is.
輝度信号は、基本的にこの読み出した信号Mg,Gr,Ye,C
yを処理して得られるので輝度信号に占める量子化雑音
の大きさのオーダは大体Δ/2である。この輝度信号は輝
度信号処理回路205でγ補正等を受けた後、D/A変換器20
7を介してNTSCエンコーダ209に入力される。The luminance signal is basically the read signal Mg, Gr, Ye, C
Since it is obtained by processing y, the order of the magnitude of the quantization noise in the luminance signal is approximately Δ / 2. This luminance signal is subjected to γ correction and the like in the luminance signal processing circuit 205, and then the D / A converter 20
The signal is input to the NTSC encoder 209 via 7.
一方、色信号はA/D変換器211の出力を減算器212で一
旦(Mg−Gr)又は(Cy−Ye)のような色差の形にしてか
ら、色信号処理回路206で色処理される。つまり、色信
号成分は輝度信号成分に変調された形になっており、通
常輝度信号の成分に対する色信号の成分の比は20〜30%
以下である。このことは、最終的に色信号処理回路206
では充分なレベルの色信号を得るために、もともとの信
号に3〜5倍ゲインをかけなければいけないことにな
る。従って、色信号における量子化雑音の大きさは、輝
度信号の3〜5倍になり のオーダになる。その後、この色信号処理回路206の出
力はD/A変換器208を介してNTSCエンコーダ209で輝度信
号と共に合成されNTSC信号が形成される。従って、この
ような構成においては最終的な色信号のS/N比を確保す
るためにA/D変換器211のビット数を少なくとも12ビット
以上にしなければならず、コスト高と消費電力の増大を
招いていた。On the other hand, the color signal is subjected to color processing in the color signal processing circuit 206 after the output of the A / D converter 211 is once converted into a color difference form such as (Mg-Gr) or (Cy-Ye) by the subtractor 212. . In other words, the color signal component is modulated into a luminance signal component, and the ratio of the color signal component to the normal luminance signal component is 20 to 30%.
It is as follows. This means that the color signal processing circuit 206
Then, in order to obtain a sufficient level of a color signal, the original signal must be multiplied by 3 to 5 times. Therefore, the magnitude of the quantization noise in the chrominance signal is three to five times that of the luminance signal. Of the order. Thereafter, the output of the color signal processing circuit 206 is combined with the luminance signal by the NTSC encoder 209 via the D / A converter 208 to form an NTSC signal. Therefore, in such a configuration, the number of bits of the A / D converter 211 must be at least 12 bits in order to secure the final S / N ratio of the color signal, which increases costs and increases power consumption. Was invited.
このような問題に対して、第8図に示すように、A/D
変換器を2つ設け、一方は差動増幅器313により予め差
をとり、ゲインを調整してからA−D変換し、これの結
果を色差信号とし、他方はサンプルホールド回路310,31
1でサンプルホールドされた出力にあったフルスケール
でA/D変換器315においてA−D変換し、輝度信号を形成
する手法(従来例2)も考えられる。なお、サンプルホ
ールド回路310,311は例えば読出しクロックがfcの場合
は、各々の周期は2/fcで位相が互いに反転している。こ
の構成では量子化雑音による色信号のS/N比の劣化はや
や改善されるが、まだ不充分であった。To solve this problem, as shown in Fig. 8, A / D
Two converters are provided, one of which takes a difference in advance by a differential amplifier 313, adjusts a gain, and performs A / D conversion. The result is used as a color difference signal.
A method of forming a luminance signal by performing A / D conversion in the A / D converter 315 at the full scale corresponding to the output sampled and held in step 1 (conventional example 2) is also conceivable. Note that, for example, when the read clock is fc, the sample and hold circuits 310 and 311 have a cycle of 2 / fc and the phases are inverted from each other. In this configuration, the deterioration of the S / N ratio of the color signal due to the quantization noise is slightly improved, but is still insufficient.
本発明は、このような事情のもとでなされたもので、
色信号の量子化雑音の目立たない撮像装置を提供するこ
とを目的とするものである。The present invention has been made under such circumstances,
It is an object of the present invention to provide an imaging device in which quantization noise of a color signal is inconspicuous.
上記目的を達成するための本発明の解決手段は、つぎ
のa,bの認識にもとづくものである。The solution of the present invention for achieving the above object is based on the following recognition of a and b.
a.通常の被写体の場合、色信号の差即ち、色差信号のヒ
ストグラムは、0を中心とした正規分布に近いものにな
る。a. In the case of a normal subject, the color signal difference, that is, the histogram of the color difference signal is close to a normal distribution centered on 0.
b.人間の視覚特性には、色差信号のレベルの小さいとこ
ろ、即ち無彩色の近いところは、色差信号のわずかな誤
差でも検知されるが、色差信号のレベルの大きいとこ
ろ、即ち色の飽和度が充分高いところでは、色差信号の
少々の誤差でも検知できないという特性がある。b. In human visual characteristics, where the level of the chrominance signal is small, that is, near the achromatic color, even a slight error of the chrominance signal is detected, but where the level of the chrominance signal is large, that is, the color saturation Is sufficiently high, there is a characteristic that even a small error in the color difference signal cannot be detected.
従って、上述の2つの認識にもとづいて、本発明は、
色差信号のレベルの小さいところほどより細かく量子化
し、色差信号のレベルの大きいところでは、粗く量子化
するようにする。Therefore, based on the above two recognitions, the present invention
The smaller the level of the color difference signal, the finer the quantization, and the higher the level of the color difference signal, the coarser the quantization.
詳しくは、本発明は撮像装置をつぎの(1),(2)
のとおりに構成するものである。More specifically, the present invention relates to the following (1) and (2)
It is configured as follows.
(1)補色フィルタを用いたカラー撮像手段と、該カラ
ー撮像手段の出力を受け各補色信号を分離する分離手段
と、該分離手段により分離された複数の補色信号を入力
とする差動増幅手段と、該差動増幅手段の出力を非線形
にA−D変換する変換手段と、該変換手段の出力を線形
化処理する処理手段とを備え、信号レベルの小さいとこ
ろをより細かく量子化するようにする。(1) Color imaging means using a complementary color filter, separation means for receiving the output of the color imaging means and separating each complementary color signal, and differential amplifier means for inputting a plurality of complementary color signals separated by the separation means Conversion means for non-linearly A / D-converting the output of the differential amplifying means, and processing means for linearizing the output of the conversion means, so as to finely quantize small signal levels. I do.
(2)上記(1)において、変換手段は、部分的に値の
異なる分圧出力を発生する抵抗分圧回路と、該分圧出力
を基準値とする複数のコンパレータとを有するものとす
る。(2) In the above (1), it is assumed that the conversion means includes a resistive voltage dividing circuit for generating a divided voltage output having a partially different value, and a plurality of comparators using the divided voltage output as a reference value.
上記(1),(2)の構成により、色差信号のレベル
の小さいところは細かく量子化され、色差信号のレベル
の大きいところは粗く量子化される。According to the above configurations (1) and (2), a portion where the level of the color difference signal is small is quantized finely, and a portion where the level of the color difference signal is large is roughly quantized.
以下本発明を実施例で説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
第1図は本発明の第1実施例であるビデオカメラのブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a video camera according to a first embodiment of the present invention.
図において、センサ101はCCD撮像素子であり、その上
には、第9図に示す補色フィルタが形成され、ドライバ
103によって従来例と同様のインタレース走査で読出し
が行われる。In the figure, a sensor 101 is a CCD image sensor, on which a complementary color filter shown in FIG.
With 103, reading is performed by interlaced scanning similar to the conventional example.
読み出された信号は、AGC回路102でゲインを調整さ
れ、2つのサンプルホールド回路110,111へ入力され
る。サンプルホールド回路110,111へはタイミング発生
回路104から各々パルスP1,P2が供給されている。第2図
(b),(c)に○印で示すようにP1,P2はセンサの読
み出しクロックfcの2倍の周期でこれに同期しており、
かつ互いに位相が反転している。The gain of the read signal is adjusted by the AGC circuit 102, and the read signal is input to the two sample and hold circuits 110 and 111. Pulses P1 and P2 are supplied from the timing generation circuit 104 to the sample and hold circuits 110 and 111, respectively. As shown by the circles in FIGS. 2 (b) and 2 (c), P1 and P2 are synchronized with the read clock fc of the sensor at a cycle twice as long as this.
And the phases are mutually inverted.
なお、第2図(a),(b),(c),(d)は、Mg
/Grラインを読み出している水平走査期間の各々AGC回路
102の出力、サンプルホールド回路110,111の出力、差動
増幅器112の出力の模式図を示す。一目盛は時間Tで、
T=1/fcである。又、(b),(c)図中、○印でパル
スP1,P2のタイミングが示されており、(e)にはA/D変
換器114が動作するパルスのタイミングを示す。FIGS. 2 (a), (b), (c) and (d) show Mg.
Each AGC circuit in horizontal scanning period reading out / Gr line
FIG. 3 shows a schematic diagram of an output of 102, outputs of sample and hold circuits 110 and 111, and an output of a differential amplifier 112. FIG. One scale is time T,
T = 1 / fc. In the figures (b) and (c), the timings of the pulses P1 and P2 are indicated by circles, and the timing of the pulse at which the A / D converter 114 operates is shown in (e).
このように例えば第1の水平走査期間においては、サ
ンプルホールド回路110及び111の出力は各々Mg,Grとな
り、また、第2の水平走査期間においては各々Ye,Cyと
なる。従ってサンプルホールド回路110,111に接続され
た差動増幅器112の出力はここでのゲインをKとすると が1H(水平走査期間)毎にくりかえされる。Thus, for example, in the first horizontal scanning period, the outputs of the sample and hold circuits 110 and 111 become Mg and Gr, respectively, and in the second horizontal scanning period, they become Ye and Cy, respectively. Therefore, the output of the differential amplifier 112 connected to the sample and hold circuits 110 and 111 is given by Is repeated every 1H (horizontal scanning period).
但し、第9図の場合、第1フィールドと第2フィール
ドでは、色フィルタの配列も逆になっているので、P1,P
2のパルスは第1フィールドと第2フィールドの間で互
いに位相が反転するようにしなければならない。However, in the case of FIG. 9, the arrangement of the color filters in the first field and the second field is reversed, so that P1, P
The two pulses must be phase inverted with respect to each other between the first and second fields.
今、サンプルホールド回路110及びサンプルホールド
回路111の出力の最大値をV(mV)とする。差動増幅器1
12の出力の採りうる値は −KV〜KV mVの範囲である。Now, let the maximum value of the output of the sample hold circuit 110 and the sample hold circuit 111 be V (mV). Differential amplifier 1
The possible values of the twelve outputs are in the range -KV to KV mV.
しかし、実際には点(第1図上部中央参照)での出
力のヒストグラムを調べてみると色は違うが、水平方向
に隣り合った信号の差には輝度の水平相関があるので、
ほとんど−αKV〜αKV mVの範囲になる。αは1より小
さく大体1/5〜2/5である。However, actually, when examining the histogram of the output at the point (refer to the upper center in FIG. 1), the color is different, but the difference between horizontally adjacent signals has a horizontal correlation of luminance.
It is almost in the range of -αKV to αKV mV. α is smaller than 1 and approximately 1/5 to 2/5.
また、人間の視覚特性からみても、誤差の目立ちやす
いのは色差のレベルが小さいところである。従って、第
3図(b)に示すような圧縮特性を非線形圧縮処理部11
7で実現すればよい。Also, from the viewpoint of human visual characteristics, the error is conspicuous when the level of the color difference is small. Accordingly, the compression characteristic as shown in FIG.
It should be realized in 7.
本実施例では、α=2/5 β=4/5とし、 |x|<αKVのとき 傾き2 αKV<|x|<βKVのとき 傾き1/2 |x|>βKVのとき クリップがかかるようになっ
ている。In this embodiment, α = 2/5 β = 4/5, and when | x | <αKV, slope 2 when αKV <| x | <βKV, slope 1/2 | x |> βKV, clipping is performed. It has become.
ただし、A/D変換器114の変換レンジは、−A/2mV〜A/2
mVの場合である。これは第4図のような回路を用いて簡
単に実施できる。第1の折れ曲り点±αKVは、大体±0.
7Vに設定する。第2の折れ曲り点±βKVは、βKV=V2+
0.7V,−βKV=−(V3+0.7V)のように設定すると良
い。又、第1の折れ曲り点±αKVから第2の折れ曲り点
±βKVまでの傾きはR1とRinの比で決定できる。However, the conversion range of the A / D converter 114 is -A / 2mV to A / 2
In the case of mV. This can be easily implemented using a circuit as shown in FIG. The first bending point ± αKV is approximately ± 0.
Set to 7V. The second bending point ± βKV is βKV = V 2 +
0.7V, -βKV = - may be set as (V 3 + 0.7V). Further, the inclination of the first described bending points ± ArufaKV to the second described bending points ± BetaKV be determined by the ratio of R 1 and R in.
A/D変換器114は8ビットのリニヤなA/D変換器で、変
換範囲が−A/2mV〜A/2mVであり、−A/2〜−A/2+Δの範
囲の入力を0、−(A/2−Δ)〜(A/2)mVの範囲の入力
を255段階に変換する。線形比処理部118は、A/D変換器1
14の出力のディジタルに対して、非線形処理部117で行
われた変換の逆交換を行う。これは予めROMに、上述の
逆変換の関数を書き込んでおき、入力のディジタルデー
タをアドレスとしたときのデータを出力すればよい。The A / D converter 114 is an 8-bit linear A / D converter having a conversion range of -A / 2mV to A / 2mV, and inputs an input in the range of -A / 2 to -A / 2 + [Delta] to 0,-. The input in the range of (A / 2−Δ) to (A / 2) mV is converted into 255 steps. The linear ratio processing unit 118 includes the A / D converter 1
Reverse conversion of the conversion performed by the nonlinear processing unit 117 is performed on the digital output of 14. This can be done by writing the above-described inverse conversion function in the ROM in advance and outputting data when input digital data is used as an address.
一方、サンプルホールド回路110,111の出力は加算器1
13へ入力される。ここでのゲインをLとすると の2つの出力が1H毎に交互に加算器113から出力され
る。従って、A/D変換器115の変換レンジは、0〜2LVmV
に設定しておくとよい。On the other hand, the outputs of the sample and hold circuits 110 and 111 are
Entered into 13. If the gain here is L Are alternately output from the adder 113 every 1H. Therefore, the conversion range of the A / D converter 115 is 0 to 2 LVmV
It is good to set to.
A/D変換器115は、10ビットの精度以上のものであれば
このままで良いが、8ビット精度のものであれば、A/D
変換器115の前に、色差信号と同様に非線形圧縮回路を
設け、こののち、線形に戻すと良い。If the A / D converter 115 has a precision of 10 bits or more, the A / D converter 115 may be used as it is.
Before the converter 115, it is preferable to provide a non-linear compression circuit in the same way as for the color difference signal, and then to return to linear.
A/D変換器115の出力は、輝度信号処理125へ入力さ
れ、ここでローパスフィルタ,γ変換,Knee変換、エッ
ジ強調,輝度段差補正などの処理が行われ、最終的な輝
度信号Yとなる。The output of the A / D converter 115 is input to the luminance signal processing 125, where processing such as low-pass filter, γ conversion, Knee conversion, edge enhancement, and luminance step correction is performed, and the final luminance signal Y is obtained. .
色再現性向上のため、後述する手法で得たYの低減補
正信号YLを用いてYの低減部分だけを補正するようにし
てもよい。For improving color reproducibility, it may be corrected only reduce part of the Y with the reduced correction signal Y L of Y obtained in the manner described below.
第5図に2次元補間フィルタ121の構成を示す。 FIG. 5 shows the configuration of the two-dimensional interpolation filter 121.
線形化処理部118の出力は、1Hメモリ501と定数倍器50
3へ入力されている。1Hメモリ501の入力が例えばPに対
応する信号の時は、1Hメモリ502の入力はQ、出力はP
に対応する信号である。The output of the linearization processing unit 118 is a 1H memory 501 and a constant multiplier 50.
Entered in 3. For example, when the input of the 1H memory 501 is a signal corresponding to P, the input of the 1H memory 502 is Q, and the output is P
Is a signal corresponding to.
従って定数倍器503,505の定数を1/2、定数倍器504の
定数を1に設定しておけば、加算器506と504の出力には
PとQが1Hごとに交互にしかも互いに異った位相で表わ
れる。従って、これらをスイッチ507へ入力し、これと1
Hごとに切り換えれば点には常にP、点には常にQ
の出力が得られPとQは同時化されると同時に水平方向
にローパスフィルタリングされる。色の帯域は、垂直方
向に160〜240TV本であれば充分と考えられるので、2個
以上の1Hメモリを用いたり、IIR型のフィルタを構成し
てより垂直方向の帯域を狭くすることによって、色のモ
アレの発生を少なくなるようにするのが望ましい。Therefore, if the constants of the constant multipliers 503 and 505 are set to 1/2 and the constant of the constant multiplier 504 is set to 1, the outputs of the adders 506 and 504 have P and Q alternately every 1H and different from each other. Appears in phase. Therefore, these are input to the switch 507, and this and 1
If switching every H, point is always P, point is always Q
Are obtained, and P and Q are simultaneously synchronized and simultaneously low-pass filtered in the horizontal direction. The color band is considered to be sufficient if it is 160 to 240 TV lines in the vertical direction.Therefore, by using two or more 1H memories or configuring an IIR type filter to narrow the band in the vertical direction, It is desirable to reduce the occurrence of color moiré.
水平ローパスフィルタ508,509は、各々水平方向のデ
ィジタルローパスフィルタで大体1〜2MHzぐらいに狭帯
域化する。これはFIR型/IIR型のどちらでも良い。The horizontal low-pass filters 508 and 509 are digital low-pass filters in the horizontal direction, respectively, and narrow the band to about 1 to 2 MHz. This may be either FIR type / IIR type.
このように、充分帯域を落してから、間引き部510,51
1でデータの数をN:1に間引く。クロックがfC、帯域が とすると、NはfC/fDより少し少ない整数に選ぶとよ
い。こうすることで、後段のマトリクス処理や色処理演
算をfDのクロックで比較的低速に実行できるようにな
り、低消費電力化のために有効である。In this way, after sufficiently lowering the band, the thinning units 510, 51
1 reduces the number of data to N: 1. Clock is f C , bandwidth is Then, N is preferably selected as an integer slightly smaller than f C / f D. Thereby, ready to perform subsequent matrix processing and color processing operation a relatively low speed clock f D, it is effective in order to reduce power consumption.
一方、A/D変換器115の出力も2次元補間フィルタ121
と同一の構成を持つ2次元補間フィルタ120へ入力され
ているので、120の出力は2次元的に補間されたX,Yの信
号となる。On the other hand, the output of the A / D converter 115 is also a two-dimensional interpolation filter 121.
Is input to the two-dimensional interpolation filter 120 having the same configuration as the above, so that the output of 120 becomes X and Y signals interpolated two-dimensionally.
次に、スケーリング部128について説明する。例えばA
/D変換器115は8ビット、A/D変換器114は8ビットでK
=4であったとすると、A/D変換器115の出力のLSBは に対応し、線形化処理118の出力のLSBは に対応しており、後者の方のスケールが8倍細かい。従
って、前者を1律に左へ3ビット動かし、11ビットとす
るようなスケーリング変換を行う。Next, the scaling unit 128 will be described. For example, A
The A / D converter 115 has 8 bits, and the A / D converter 114 has 8 bits.
= 4, the LSB of the output of the A / D converter 115 is And the LSB of the output of the linearization process 118 is The scale of the latter is 8 times finer. Therefore, scaling conversion is performed such that the former is uniformly moved to the left by 3 bits and becomes 11 bits.
次にマトリックス演算部122について説明する。 Next, the matrix calculation unit 122 will be described.
スケーリング後は X=Mg+Gr Y=Cy+Ye P=Mg−Gr Q=Cy−Yeと考えられるので である。After scaling, it is considered that X = Mg + Gr Y = Cy + Ye P = Mg−Gr Q = Cy−Ye It is.
今、A(4×3)のマトリクス(aij)によってMg,G
r,Cy,YeからR,G,Bへ変換できるとする。Now, by the matrix (a ij ) of A (4 × 3), Mg, G
It is assumed that r, Cy, Ye can be converted to R, G, B.
係数(aij)は次のように定めればよい。 The coefficient (a ij ) may be determined as follows.
即ち、各色の色フィルタの分光特性をMg(λ),Gr
(λ),Cy(λ),Ye(λ)としたとき で定められるR(λ),G(λ),B(λ)が、例えばNTSC
の理想撮像特性になるように、最小2乗法などを用いて
決定すると良い。That is, the spectral characteristics of the color filters of each color are represented by Mg (λ), Gr
(Λ), Cy (λ), Ye (λ) R (λ), G (λ), B (λ) are, for example, NTSC
It is preferable to determine the ideal imaging characteristic by using the least square method or the like.
このように定まった(aij)を用いると、 となる。Using (a ij ) determined in this way, Becomes
このような演算をfC/Nのクロックに一回行えばよい。Such an operation may be performed once for the clock of f C / N.
なお、垂直方向に発生する偽色防止のためには、係数
(aij)が次のような条件をみたしているのが良い。In order to prevent a false color from occurring in the vertical direction, the coefficient (a ij ) preferably satisfies the following condition.
である。ここでU,Vは定数である。 It is. Here, U and V are constants.
従って、(6)は となる。Therefore, (6) is Becomes
(8)式に例えば、R,B,Bの各色の演算でUX+VYの演
算部は共通なので、これをまず計算しておいてから、他
の部分を演算するようにすると、演算回路や演算時間が
縮少できる。In equation (8), for example, since the calculation unit of UX + VY is common in the calculation of each color of R, B, and B, if this is calculated first, and then the other part is calculated, the calculation circuit and calculation time Can be reduced.
次に、マトリクス演算部122の出力のR,G,Bは、色信号
処理部123で、ホワイトバランス処理,γ変換,色差マ
トリクス処理が行われ、色差信号R−Y,B−Yが出力さ
れる。Next, the R, G, and B outputs of the matrix operation unit 122 are subjected to white balance processing, γ conversion, and color difference matrix processing in a color signal processing unit 123, and color difference signals RY and BY are output. You.
輝度信号YはD/A変換器126で、色差信号R−Y,B−Y
はD/A変換器124でD−A変換され、各々標準テレビ信号
発生装置127へ入力された後、標準テレビ信号NTSCとな
る。The luminance signal Y is converted by a D / A converter 126 into color difference signals RY and BY.
Are converted from digital to analog by a D / A converter 124 and input to a standard television signal generator 127, and then become standard television signals NTSC.
次に、第6図により本発明の第2実施例を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例は、第1図の構成において、非線形処理部11
7とA/D変換器114の部分のかわりに、第6図のような構
成のA/D変換器を用いるものである。This embodiment is different from the configuration shown in FIG.
An A / D converter having a configuration as shown in FIG. 6 is used instead of the part 7 and the A / D converter 114.
抵抗分圧回路91は、全部で256個の抵抗Ri(i:1〜25
6)から構成されている。例えば、抵抗R256〜R200及び
抵抗R1〜R57の抵抗値を4R、抵抗R56〜R128及び抵抗R129
〜R199の抵抗値をRのようにするとよい。また、R256及
び抵抗R1は外部の基準電源±βKV(mV)へ接続されてい
る。また、抵抗R129と抵抗R128の間は接地される。C
i(i:1〜256)はコンパレータで、Riの上側の電圧と入
力電圧をコンパレートする。この256個の結果はエンコ
ーダ92へ入力され、結果は8ビットにエンコードされ
る。The resistor voltage dividing circuit 91 has a total of 256 resistors R i (i: 1 to 25
6). For example, the resistance value of the resistor R 256 to R 200 and the resistor R 1 to R 57 4R, resistors R 56 to R 128 and the resistor R 129
The resistance value of R199 to R199 may be R. Also, R 256 and the resistor R 1 is connected to an external reference power supply ± βKV (mV). Further, between the resistors R 129 and the resistor R 128 is grounded. C
i (i: 1~256) is a comparator, which comparator the upper voltage and the input voltage of the R i. These 256 results are input to the encoder 92, and the results are encoded into 8 bits.
このような構成のA/D変換器を用いることでも、第3
図(b)のような特性を得ることができ、他は第1実施
例と同じように構成するばよい。By using the A / D converter having such a configuration, the third
It is possible to obtain the characteristics as shown in FIG. 7B, and the other configuration may be the same as that of the first embodiment.
以上説明したように、本発明によれば、差動増幅手段
の出力を非線形にA−D変換し、その後、線形化してい
るので、色差信号は、レベルが小さいときは細かく、大
きいときは粗く量子化され、人間の視覚に色の量子化雑
音(誤差)を目立たなくすることができ、高品位な画質
の撮像装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, the output of the differential amplifying means is non-linearly A / D-converted and then linearized, so that the color difference signal is fine when the level is small and coarse when the level is large. It is quantized, and color quantization noise (error) can be made inconspicuous to human visual perception, so that an imaging device with high quality image quality can be provided.
第1図は第1実施例のブロック図、第2図は同実施例の
各部出力の模式図、第3図は非線形処理部117の説明
図、第4図は同処理部の回路図、第5図は2次元補間フ
ィルタ121の構成図、第6図は第2実施例の回路図、第
7図は従来例1のブロック図、第8図は従来例2のブロ
ック図、第9図は補色フィルタの配置図である。 101……センサ 110,111……サンプルホールド回路 112……差動増幅器 114……A/D変換器 117……非線形処理部 118……線形処理部FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment, FIG. 2 is a schematic diagram of the output of each unit of the first embodiment, FIG. 3 is an explanatory diagram of the non-linear processing unit 117, FIG. 5 is a block diagram of the two-dimensional interpolation filter 121, FIG. 6 is a circuit diagram of the second embodiment, FIG. 7 is a block diagram of the conventional example 1, FIG. 8 is a block diagram of the conventional example 2, and FIG. FIG. 7 is a layout diagram of complementary color filters. 101 Sensor 110, 111 Sample hold circuit 112 Differential amplifier 114 A / D converter 117 Non-linear processing unit 118 Linear processing unit
Claims (2)
該カラー撮像手段の出力を受け各補色信号を分離する分
離手段と、該分離手段により分離された複数の補色信号
を入力とする差動増幅手段と、該差動増幅手段の出力を
非線形にA−D変換する変換手段と、該変換手段の出力
を線形化処理する処理手段とを備え、信号レベルの小さ
いところをより細かく量子化することを特徴とする撮像
装置。1. A color image pickup means using a complementary color filter,
A separating unit that receives the output of the color imaging unit and separates each complementary color signal; a differential amplifying unit that receives a plurality of complementary color signals separated by the separating unit as input; An imaging apparatus comprising: a conversion unit for performing D-conversion; and a processing unit for linearizing an output of the conversion unit, and quantizes a portion having a small signal level more finely.
を発生する抵抗分圧回路と、該分圧出力を基準値とする
複数のコンパレータとを有することを特徴とする請求項
1記載の撮像装置。2. The converter according to claim 1, wherein said converting means includes a resistive voltage dividing circuit for generating a divided voltage output having a partially different value, and a plurality of comparators using said divided voltage output as a reference value. An imaging device according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/438,090 US5457494A (en) | 1988-11-21 | 1989-11-20 | Image pickup signal processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1019773A JP2717688B2 (en) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | Imaging device |
Publications (2)
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JPH02202191A JPH02202191A (en) | 1990-08-10 |
JP2717688B2 true JP2717688B2 (en) | 1998-02-18 |
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-
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- 1989-01-31 JP JP1019773A patent/JP2717688B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH02202191A (en) | 1990-08-10 |
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