[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2005229321A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device Download PDF

Info

Publication number
JP2005229321A
JP2005229321A JP2004035851A JP2004035851A JP2005229321A JP 2005229321 A JP2005229321 A JP 2005229321A JP 2004035851 A JP2004035851 A JP 2004035851A JP 2004035851 A JP2004035851 A JP 2004035851A JP 2005229321 A JP2005229321 A JP 2005229321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
signal
image
frequency
night vision
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004035851A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Matsumura
和彦 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP2004035851A priority Critical patent/JP2005229321A/en
Publication of JP2005229321A publication Critical patent/JP2005229321A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that an impression that an image appears stragglingly is made remarkable to degrade the image quality and S/N is degraded because three-dimensional noise reduction must be inevitably turned off, in the case of reduction of a shutter speed in a night vision mode. <P>SOLUTION: An LPF 15 has low pass characteristics of gradual attenuation from a low-band frequency near a DC to a frequency fs/4 and has frequency characteristics of increasing an output again in a high-band frequency region higher than the frequency fs/4. In the night vision mode, a microprocessor 18 selects gain 0/16 for a selection means 16 and selects gain 16/16 for a selection means 17. Then an image pickup signal which has such characteristics that at least a part of a high-band frequency component is more attenuated than a low-band frequency component, and has a gain increased in the low-band frequency is obtained from an adder 19. A night vision image can be picked up in a well-balanced condition with respect to frequency characteristics, S/N, and gain. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は撮像装置に係り、特に暗い場面に特化した撮影モードに適した信号処理を行う、DV方式等のカメラ一体型VTR、DVD(Digital Versatile Disk)などのディスクを記録媒体とするディスクカメラ、半導体を記録媒体とする半導体カメラ等の撮像装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus, and more particularly, a disc camera using a DV-type camera-integrated VTR, a DVD (Digital Versatile Disk) or the like as a recording medium. The present invention relates to an imaging apparatus such as a semiconductor camera using a semiconductor as a recording medium.

近年、特にカメラ一体型VTRにおいて、その機能として、暗い場面に特化した撮影モード(暗視モード)が搭載されているものがあり、子供の寝顔の撮影等に利用されている。通常、暗い場面を撮影する際には、映像信号全体のゲインを調整するAGC(オート・ゲイン・コントロール)回路において、そのゲインを上げる事により露出不足を補うが、AGCのゲインを上げれば上げる程S/Nが悪くなるという副作用を伴ってしまう。   In recent years, particularly in a camera-integrated VTR, there is a function equipped with a shooting mode (night vision mode) specialized for dark scenes, which is used for shooting a sleeping face of a child. Normally, when shooting a dark scene, an AGC (Auto Gain Control) circuit that adjusts the gain of the entire video signal compensates for underexposure by increasing the gain, but the higher the AGC gain, the higher the gain. This is accompanied by the side effect that S / N is deteriorated.

それに対して、暗視モードにおいては、そのS/N悪化を嫌ってAGCゲインを上げることは行わず、その代わりにシャッタースピードを遅くする事により撮像素子に光を長時間蓄積することで露出不足に対処し、暗闇を撮影しても明るく比較的S/Nの良い画像を得ている。   In contrast, in the night vision mode, the AGC gain is not increased to avoid the S / N deterioration, but instead the shutter speed is slowed down so that light is accumulated in the image sensor for a long time, resulting in insufficient exposure. Therefore, a bright and relatively good S / N image is obtained even in the dark.

ところで、最近の撮像装置におけるCCD等の撮像素子の画素数の増加は著しく、例えばデジタルスチルカメラにおいては500万画素以上のものが商品化されており、動画を中心としたビデオカメラ用撮像素子においても100万画素から200万画素以上のものも使用されて来ている。   By the way, the number of pixels of image pickup devices such as CCDs in recent image pickup devices has increased remarkably. For example, digital still cameras with more than 5 million pixels have been commercialized. Also, ones with 1 to 2 million pixels have been used.

現在のNTSC方式等の標準テレビジョン方式の映像信号を得るには、これほど多画素である必要は無いが、最近の撮像装置においては磁気テープ等の動画用メディアの他に、静止画撮影用として半導体メモリカードを装着できるようにされているものも多く、その様な撮像装置においては、多画素の撮像素子を設けることにより、半導体メモリに記録する静止画カメラとしても専用のデジタルカメラに匹敵する高画質を得ることができるという事を装置の特徴にしている。   In order to obtain a standard television system video signal such as the current NTSC system, it is not necessary to have such a large number of pixels. However, in recent imaging apparatuses, in addition to a moving image medium such as a magnetic tape, for still image shooting. In many cases, a semiconductor memory card can be mounted. In such an image pickup apparatus, a multi-pixel image pickup device is provided, which is comparable to a dedicated digital camera as a still image camera for recording in a semiconductor memory. The feature of the device is that it can achieve high image quality.

また、そのような多画素の撮像素子を設け、標準テレビジョン方式の映像信号を得る場合、その出力は最終的には標準テレビジョン方式の映像信号に合ったサイズにまで画像縮小が行われるが、この画像縮小の際に行われる再サンプリングによるリサイズが、結果的に周辺画素との平均化と等価となることによりノイズを低減できるので、多画素の撮像素子は、標準テレビジョン方式の映像信号においてもS/Nの良い画像を得ることができるというメリットがある。   In addition, when such a multi-pixel image sensor is provided to obtain a standard television video signal, the output is finally reduced to a size suitable for the standard television video signal. Since the resizing by resampling performed at the time of image reduction is equivalent to averaging with surrounding pixels as a result, noise can be reduced, so that a multi-pixel image sensor is a standard television video signal. There is also an advantage that an image having a good S / N can be obtained.

図4は従来の撮像装置の一例のブロック図を示す。この従来の撮像装置は、カメラ一体型記録装置であり、CCD(チャージ・カップルド・デバイス)等の撮像素子とその周辺回路、レンズ系、光学フィルタなどから成る撮像部1で外界の被写体画像を撮像する。この撮像部1により撮像して得られた撮像信号は、A/D変換器2によりデジタル信号へ変換される。いま、このデジタル信号は振幅12ビットに量子化されるとする。   FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional imaging apparatus. This conventional image pickup apparatus is a camera-integrated recording apparatus, which captures an external subject image by an image pickup unit 1 including an image pickup element such as a CCD (Charge Coupled Device) and its peripheral circuits, a lens system, an optical filter, and the like. Take an image. An imaging signal obtained by imaging by the imaging unit 1 is converted into a digital signal by the A / D converter 2. Now, it is assumed that this digital signal is quantized to an amplitude of 12 bits.

ここで、単板式ビデオカメラにおいては、撮像素子の前に透過色がモザイク状に配置されたカラーフィルタが配置されており、撮像信号は例えば、フィールド毎に図5(a)と(b)で表す様な成分が出力される。図5(a)、(b)において、G、Cy、Ye,Mgは、それぞれグリーン、シアン、イエロー、マゼンタを透過色とする色フィルタにより透過された光を受光した色成分を表し、各ラインの信号において、2組の2色の混合色成分がサンプル毎に各組交互に出力される(詳細は例えば非特許文献1参照)。   Here, in a single-panel video camera, a color filter in which transmitted colors are arranged in a mosaic pattern is arranged in front of the imaging device, and the imaging signal is shown in FIGS. 5A and 5B for each field, for example. The component that represents is output. In FIGS. 5A and 5B, G, Cy, Ye, and Mg represent color components received by the light transmitted by the color filters that transmit green, cyan, yellow, and magenta, respectively. In this signal, two sets of mixed color components of two colors are alternately output for each sample (for details, see Non-Patent Document 1, for example).

この様な撮像信号は、YC変換部3において公知のYC変換処理が行われ、輝度信号Yと、カラー信号を構成する2種類の色信号からなる、計3つの信号の組とされる。静止画として記録する場合、第1の記録処理部4ではこれらの3つの信号の組を用いてJPEG等の圧縮処理が行われ、半導体メモリカード等の第1の記録媒体5に記録する。   Such an image pickup signal is subjected to a known YC conversion process in the YC conversion unit 3 and is made into a set of a total of three signals including a luminance signal Y and two types of color signals constituting a color signal. When recording as a still image, the first recording processing unit 4 performs compression processing such as JPEG using the set of these three signals, and records the first recording medium 5 such as a semiconductor memory card.

一方、標準テレビジョン信号の動画として記録する場合には、YC変換部3から出力された3つの信号の組は、リサイズ回路6内の低域フィルタ(LPF)7で帯域制限された後、リサイズ回路6内の再サンプリング部8で再サンプリングされることにより、リサイズ(低画素数化)されて標準テレビジョン信号に合った仕様のサンプル数の信号とされる。   On the other hand, when recording as a moving image of a standard television signal, the set of three signals output from the YC converter 3 is band-limited by a low-pass filter (LPF) 7 in the resizing circuit 6 and then resized. Re-sampling by the re-sampling unit 8 in the circuit 6 results in resizing (reducing the number of pixels) to a signal with the number of samples having a specification that matches the standard television signal.

このリサイズ回路6から出力された映像信号は、第2の記録処理部9においてDVフォーマットやDVD−RAMフォーマット等の動画像の記録に適した形に処理されてから、DVテープやDVD−RAM等の第2の記録媒体10に記録される。装置の操作はボタン等のユーザーインターフェイス11により行われ、この操作の応答等として上記の各ブロックへの制御がマイクロプロセッサ12により行われる。   The video signal output from the resizing circuit 6 is processed in a form suitable for recording a moving image such as a DV format or a DVD-RAM format in the second recording processing unit 9, and then the DV tape, DVD-RAM or the like. Are recorded on the second recording medium 10. The operation of the apparatus is performed by a user interface 11 such as a button, and the control of each block is performed by the microprocessor 12 as a response to the operation.

また、極めて低照度の環境下での視野確保と視認体物の認識向上を目的とした撮像装置も従来より知られている(例えば、特許文献1参照)。この従来の撮像装置は、一画面内の高輝度部分を検出して、その箇所の低周波数成分のみレベルを落とす(絶対値を下げる)ことにより、輝度レベルを下げて視認性を向上する構成である。   In addition, an imaging apparatus for securing a visual field in an extremely low illuminance environment and improving recognition of a visually recognized object has been conventionally known (see, for example, Patent Document 1). This conventional imaging device is configured to improve visibility by reducing the luminance level by detecting the high-luminance portion in one screen and lowering the level of only the low-frequency component at that location (decreasing the absolute value). is there.

「カラーCCDの駆動方法と信号処理の実際」、トランジスタ技術、日本、CQ出版株式会社、1999年2月号、p.250“Driving method of color CCD and actual signal processing”, transistor technology, Japan, CQ Publishing Co., Ltd. 特開2001−268410号公報JP 2001-268410 A

しかし、図4に示した従来の撮像装置においては、露出不足に対処するためにシャッタースピードを遅くした場合、特に1/60秒よりも遅くなると動解像度が下がり、画像がパラパラと出る感じが顕著になって画像品位が落ちるという問題がある。また、スローシャッターになった状態で3次元ノイズリダクションをオンにすると、更に画像品位が劣化するため、3次元ノイズリダクションをオフにせざるを得ないことにより、S/Nが劣化するという問題もある。   However, in the conventional imaging apparatus shown in FIG. 4, when the shutter speed is slowed down to cope with underexposure, especially when the shutter speed is slowed down to 1/60 seconds, the dynamic resolution is lowered, and the feeling that the image appears flickering is remarkable. There is a problem that the image quality deteriorates. In addition, when the 3D noise reduction is turned on in the slow shutter state, the image quality is further deteriorated. Therefore, there is a problem that the S / N deteriorates because the 3D noise reduction has to be turned off. .

一方、特許文献1記載の従来の撮像装置では、一画面内の高輝度部分を検出して、その検出箇所の処理を行うようにしており、画面の一部に対する処理であるので、視認性は向上するが、画面全体の露出不足に対する処理ではなく、スローシャッターにならずに画面全体の暗視画像を、周波数特性、S/N、ゲインに関してバランス良く撮像することができない。   On the other hand, in the conventional imaging device described in Patent Document 1, a high-luminance portion in one screen is detected and processing of the detected portion is performed. Although it is improved, it is not a process for underexposure of the entire screen, and a night vision image of the entire screen cannot be captured with good balance in terms of frequency characteristics, S / N, and gain without using a slow shutter.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、できるだけスローシャッターにならずに、暗視画像を、周波数特性、S/N、ゲインに関してバランス良く撮影することができる撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of capturing a night vision image in a balanced manner with respect to frequency characteristics, S / N, and gain without using a slow shutter as much as possible. And

上記の目的を達成するため、本発明は、通常の場面を撮影するための通常モードと、特に暗い場面を撮影するために設けられた暗視モードとのいずれかで、被写体を撮像素子により撮像する撮像装置において、暗視モード時においては、撮像素子により得られた入力撮像信号に対して、その撮像信号の高域周波数成分の少なくとも一部分を低域周波数成分よりも減衰させると共に、低域周波数成分のゲイン増幅を行う周波数選択手段と、周波数選択手段により処理されていない入力撮像信号に選択した第1のゲインを付与すると共に、周波数選択手段による処理後の撮像信号に選択した第2のゲインを付与するゲイン選択手段と、ゲイン選択手段により第1及び第2のゲインがそれぞれ付与された入力撮像信号及び周波数選択手段による処理後の撮像信号を加算して出力する加算手段とを有する構成としたものである。   In order to achieve the above object, the present invention captures an object with an image sensor in either a normal mode for shooting a normal scene or a night vision mode provided for shooting a particularly dark scene. In the night-vision mode, the imaging device that attenuates at least a part of the high-frequency component of the imaging signal from the low-frequency component with respect to the input imaging signal obtained by the imaging device, A frequency selection unit that performs gain amplification of the component, and a second gain selected for the imaging signal processed by the frequency selection unit, and a first gain selected for the input imaging signal that has not been processed by the frequency selection unit Processing by the frequency selection means and the input image pickup signal to which the first and second gains are respectively given by the gain selection means It is obtained by a structure having an adding means for adding and outputting imaging signal.

この発明では、暗視モード時には、低域周波数成分に対する高域周波数成分の少なくとも一部分の減衰がより多い特性で、かつ、低域周波数成分におけるゲインが増強された撮像信号を、加算手段から出力することができる。   In the present invention, in the night vision mode, an image pickup signal having a characteristic in which at least a part of the high frequency component is attenuated more than the low frequency component and the gain in the low frequency component is enhanced is output from the adding means. be able to.

本発明によれば、暗視モードを有する撮像装置において、暗視モード時は低域周波数成分に対する高域周波数成分の少なくとも一部分の減衰がより多い特性で、かつ、低域周波数成分におけるゲインが増強された撮像信号を出力するようにしたため、一画面内の特定の信号部分ではなく、一画面全体の撮像信号を周波数特性、S/N、ゲインに関してバランスの良い設定で得ることができ、できるだけスローシャッターにならずに、好適な暗視モードの撮影画像を得ることができる。   According to the present invention, in an imaging device having a night vision mode, at least a part of a high frequency component is attenuated with respect to a low frequency component in the night vision mode, and the gain in the low frequency component is increased. Since the captured image signal is output, the image signal of the entire screen can be obtained with a well-balanced setting regarding frequency characteristics, S / N, and gain, instead of a specific signal portion within the screen, and it is as slow as possible. A captured image in a suitable night vision mode can be obtained without using a shutter.

図1は本発明になる撮像装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図1において、撮像部1から出力され、A/D変換器2でAD変換されたデジタル撮像信号は、第1の選択手段(SEL1)16に直接供給される一方、デジタル低域フィルタ(LPF)15により帯域制限された後第2の選択手段(SEL2)18に供給される。   FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In FIG. 1, a digital image pickup signal output from the image pickup unit 1 and AD-converted by the A / D converter 2 is directly supplied to the first selection means (SEL1) 16, while a digital low-pass filter (LPF). After being band-limited by 15, it is supplied to the second selection means (SEL 2) 18.

ここで、上記のLPF15は、図1に示すように、各々単位時間遅延する複数の遅延手段(τで示す)を縦続接続し、そのタップ出力にゲインを加えて加算する、いわゆるトランスバーサル型のフィルタである。このトランスバーサル型フィルタであるLPF15の特性は、図2(a)に示される。同図(a)及び後述する同図(b)、(c)において、fsはデジタル撮像信号におけるサンプル周波数を表し、サンプリング周期をτ(前記遅延手段の単位遅延時間と同じ)としてfs=1/τの関係にある。   Here, as shown in FIG. 1, the LPF 15 is a so-called transversal type in which a plurality of delay means (denoted by τ), each of which is delayed by a unit time, are cascade-connected and gain is added to the tap output for addition. It is a filter. The characteristics of the LPF 15 which is this transversal filter are shown in FIG. In FIG. 6A and FIGS. 5B and 5C described later, fs represents a sampling frequency in the digital image pickup signal, and fs = 1 /, where τ is the same as the unit delay time of the delay means. τ relationship.

図2(a)に示すLPF15の周波数特性は、直流近傍の低域周波数から周波数fs/4まで漸次減衰する低域通過特性を有し、更に周波数fs/4以上の高域周波数領域では再び出力が増加する周波数特性である。ここで、撮像装置においては、撮像部1に入力される被写体像の高域周波数成分は、撮像素子の前に装備された光学フィルタで、撮像する光の段階で減衰されており、これを電気信号の段階に対応付けて表すと図2(b)に破線Iで示す様になる。これと図2(a)に示したLPF15の周波数特性を総合して表すと、図2(b)に実線IIで示す様になる。この実線IIで示す周波数特性は、周波数fs/4の周波数領域で低域通過特性を示す。   The frequency characteristic of the LPF 15 shown in FIG. 2 (a) has a low-pass characteristic that gradually attenuates from a low-frequency near DC to a frequency fs / 4, and is output again in a high-frequency region above the frequency fs / 4. Is a frequency characteristic that increases. Here, in the imaging apparatus, the high-frequency component of the subject image input to the imaging unit 1 is attenuated at the stage of the light to be imaged by the optical filter provided in front of the imaging device, and this is electrically converted. When it is expressed in association with the signal stage, it is as shown by a broken line I in FIG. When this is combined with the frequency characteristics of the LPF 15 shown in FIG. 2A, it is as shown by a solid line II in FIG. 2B. The frequency characteristic indicated by the solid line II indicates a low-pass characteristic in the frequency region of the frequency fs / 4.

ここで、図1に示すように、LPF15において、τの遅延2つ分のところからタップを出しているのは、図5に示した様に、ここで考えているデジタル撮像信号においては2サンプル毎に同じ色成分が現れるので、こうすることにより、この1つのLPF15だけで、各色成分に関してそれぞれフィルタリング処理を行うことができるためである。   Here, as shown in FIG. 1, the LPF 15 taps from the two delays of τ, as shown in FIG. 5, in the digital imaging signal considered here, 2 samples. This is because the same color component appears every time, so that the filtering process can be performed for each color component by using only this one LPF 15.

このLPF15においては、図1に示すように、3つのタップからの信号を加算しているが、入力に近い方から1番目と3番目のタップのゲインは1であり、中央のタップのゲインは2とされている。低域についてこのLPF15の入出力におけるゲインを1にするには、LPF15内の加算器21の出力を1/4に減衰させる必要があるが、あえてこの減衰を行わないことにより、LPF15の入出力におけるゲインを4となる様に上げている。この様なLPF15の出力信号は第2の選択手段(SEL2)17に入力される。   In this LPF 15, as shown in FIG. 1, the signals from the three taps are added, but the gains of the first and third taps closer to the input are 1, and the gain of the center tap is 2. In order to set the gain at the input / output of the LPF 15 to 1 in the low frequency range, it is necessary to attenuate the output of the adder 21 in the LPF 15 to 1/4, but by intentionally not performing this attenuation, the input / output of the LPF 15 The gain at is increased to 4. Such an output signal of the LPF 15 is input to the second selection means (SEL2) 17.

ここで、図1には各部のデジタル信号について、その個所での量子化ビット数が記されており、撮像部1の出力撮像信号をAD変換した後は12ビットに量子化されているが、LPF15の出力信号のビット数は、LPF15により信号が増幅されているため、量子化ビット数は14ビットとされている。   Here, in FIG. 1, the number of quantization bits at each part of the digital signal of each part is shown, and after AD conversion of the output image pickup signal of the image pickup unit 1, it is quantized to 12 bits. The number of bits of the output signal of the LPF 15 is 14 because the signal is amplified by the LPF 15.

第1及び第2の選択手段16及び17は、その入出力におけるゲインをいくつかの設定値の中から切り換えて出力するもので、これらの選択手段16及び17の両出力信号を加算器19で加算することで、デジタル撮像出力信号そのものと、LPF15によりフィルタリングされて増幅された信号の比率を決めている。   The first and second selection means 16 and 17 switch the output at the input and output from several set values and output both output signals of these selection means 16 and 17 by the adder 19. By adding, the ratio of the digital imaging output signal itself and the signal that has been filtered and amplified by the LPF 15 is determined.

これらの選択手段16及び17でのゲイン選択は、マイクロプロセッサ18からの指令により行われる。その選択の例を図3に示す。同図(a)の例では、通常モードでは選択手段(SEL1)16は、ゲイン16/16、すなわちデジタル撮像信号をそのままゲイン1で出力すると共に、選択手段(SEL2)17はゲイン0/16、すなわちLPF15から出力される信号はオフにする様にされている。   The gain selection by these selection means 16 and 17 is performed by a command from the microprocessor 18. An example of the selection is shown in FIG. In the example of FIG. 5A, in the normal mode, the selection means (SEL1) 16 outputs a gain of 16/16, that is, the digital imaging signal as it is with gain of 1, and the selection means (SEL2) 17 has a gain of 0/16. That is, the signal output from the LPF 15 is turned off.

従って、通常モードの場合は、加算器19から出力される信号は、A/D変換器2から出力されるデジタル撮像信号そのものである。ここで、ユーザーの操作により、ユーザーインターフェイス11より暗視モードが選択されたことをマイクロプロセッサ18が検出すると、マイクロプロセッサ18は選択手段(SEL1)16に対して、図3(a)に示すようにゲイン0/16、選択手段(SEL2)17に対してゲイン16/16を選択する様、指令を発する。   Therefore, in the normal mode, the signal output from the adder 19 is the digital imaging signal itself output from the A / D converter 2. Here, when the microprocessor 18 detects that the night-vision mode is selected from the user interface 11 by the user's operation, the microprocessor 18 instructs the selection means (SEL1) 16 as shown in FIG. A command is issued to select gain 16/16 and gain 16/16 to selection means (SEL2) 17.

従って、暗視モードの場合は、加算器19から出力される信号は、LPF15から出力される信号そのものとなる。従って、加算器19から出力される信号の周波数特性は図2(b)の実線IIで示すものとなり、DC近くの低域のゲインは通常時に対して4倍に増強されている。   Therefore, in the night vision mode, the signal output from the adder 19 is the signal itself output from the LPF 15. Accordingly, the frequency characteristic of the signal output from the adder 19 is as shown by the solid line II in FIG. 2B, and the low-frequency gain near DC is enhanced by a factor of four compared to the normal time.

なお、選択手段16及び17でのゲイン選択の別の例として、図3(b)としてもよい。この場合、通常モードについては図3(a)の例と同様であるが、暗視モードにおいてはデジタル撮像信号そのものとLPF15の出力信号についてそれぞれゲイン8/16としている。従って、図3(b)に示すゲイン選択をした場合、加算器19の出力信号の周波数特性は、図2(c)に実線IIIで示す様になる。   As another example of the gain selection by the selection means 16 and 17, FIG. In this case, the normal mode is the same as the example of FIG. 3A, but in the night vision mode, the gain of the digital imaging signal itself and the output signal of the LPF 15 is 8/16. Therefore, when the gain shown in FIG. 3B is selected, the frequency characteristic of the output signal of the adder 19 is as shown by a solid line III in FIG.

この実線IIIで示す周波数特性は、図2(b)に実線IIで示した周波数特性ほどではないが、低域のゲインを増強し、かつ、fs/4近傍の帯域について通常モードに比べて若干抑圧する様な特性になっている。これは、暗視モードとはいっても、ある程度の明るさはあることを前提にして、S/Nと高域成分をできるだけ確保したい場合に好適である。   The frequency characteristic indicated by the solid line III is not as high as the frequency characteristic indicated by the solid line II in FIG. 2B, but the gain in the low band is increased and the band near fs / 4 is slightly higher than in the normal mode. It is a characteristic that suppresses it. This is suitable when it is desired to secure S / N and a high frequency component as much as possible on the assumption that there is a certain level of brightness even in the night vision mode.

このように、選択手段16及び17におけるゲインの選択は、通常モードと暗視モードで切り換えられており、選択手段16及び17の出力側の加算器19の出力信号において、暗視モードの方が低域周波数成分に対する高域周波数成分の少なくとも一部分の減衰がより多い特性とされると同時に、低域周波数におけるゲインが増強される。   As described above, the selection of the gain in the selection means 16 and 17 is switched between the normal mode and the night vision mode, and in the output signal of the adder 19 on the output side of the selection means 16 and 17, the night vision mode is better. At the same time, at least a part of the high-frequency component is attenuated more than the low-frequency component, and the gain at the low-frequency is enhanced.

再び図1に戻って説明するに、選択手段16からの出力信号の量子化ビット数は12ビットであるが、選択手段17からの出力信号の量子化ビット数は14ビットであるため、加算器19の出力信号の量子化ビット数は14ビットとなるが、従来と同様のYC変換部3以降の処理は、記録信号や最終的な出力信号が従来と同じであるとすると、従来と同じ12ビットで行われるのが望ましい。   Returning to FIG. 1 again, the quantization bit number of the output signal from the selection means 16 is 12 bits, but the quantization bit number of the output signal from the selection means 17 is 14 bits. The number of quantization bits of the 19 output signals is 14 bits, but the processing after the YC conversion unit 3 similar to the conventional processing is the same as the conventional processing when the recording signal and the final output signal are the same as the conventional processing. Preferably done in bits.

そこで、本実施の形態では、12ビットリミッタ20において、加算器19の出力信号の上位2ビットを削除して12ビットに制限する。こうすることにより、高レベルの信号は飽和して明るい部分の階調が失われるが、この様な飽和が起こるのはLPF15でゲインを増強した成分を加算した暗視モードの場合であるため、元々飽和する様な明るい場面の撮影は想定しておらず、「暗視モード」というモード名からユーザーも暗い場面を撮影するためのモードであることを了解済みであるため、特に問題とはならない。このように、暗視モードにおいて、暗い場面の細部を強調して撮影することが可能となる。   Therefore, in this embodiment, in the 12-bit limiter 20, the upper 2 bits of the output signal of the adder 19 are deleted and limited to 12 bits. By doing so, the high level signal is saturated and the gradation of the bright part is lost, but such saturation occurs in the night vision mode in which the component whose gain is increased by the LPF 15 is added. It is not supposed to shoot a bright scene that is originally saturated, and since it is already understood that the user is a mode for shooting a dark scene from the mode name "Night Vision Mode", this is not a problem. . As described above, in the night vision mode, it is possible to shoot with emphasis on details of a dark scene.

YC変換部3以降の処理は図4に示した従来の撮像装置と同様であり、第1の記録処理部4により、半導体メモリカード等の第1の記録媒体5に静止画に関する映像信号が記録され、リサイズ(低画素数化)されて標準テレビジョン信号に合った仕様のサンプル数の動画像信号が、第2の記録処理部9によりDVテープやDVD−RAM等の第2の記録媒体10に記録される。   The processing after the YC conversion unit 3 is the same as that of the conventional imaging apparatus shown in FIG. 4, and the first recording processing unit 4 records a video signal related to a still image on the first recording medium 5 such as a semiconductor memory card. Then, the second recording processing unit 9 generates a moving image signal having a number of samples that matches the standard television signal after being resized (reduced in the number of pixels), and the second recording medium 10 such as a DV tape or a DVD-RAM. To be recorded.

このように、本実施の形態によれば、できるだけスローシャッターにならずに、画面全体の暗視画像を、周波数特性、S/N、ゲインに関してバランス良く撮影することができる。また、本実施の形態は、特に撮像素子として多画素CCDを用いている場合に好適である。それは、その場合には撮像信号の画素数を標準信号のそれに合わせるためのリサイズ処理が行われることにより、S/N改善効果があり、或る程度のS/Nの余裕があるため、高域の少なくとも一部を減衰させればゲインを4倍という様に大きく上げることも許容されるからである。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to capture a night-vision image of the entire screen in a balanced manner with respect to frequency characteristics, S / N, and gain without using a slow shutter as much as possible. This embodiment is particularly suitable when a multi-pixel CCD is used as an image sensor. In that case, the resizing process is performed to match the number of pixels of the imaging signal to that of the standard signal, so that there is an S / N improvement effect, and there is a certain margin of S / N. This is because, if at least a part of the signal is attenuated, it is allowed to increase the gain as much as four times.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、選択手段16及び17におけるゲインの選択は、加算器19の出力信号において、暗視モードの方が低域周波数成分に対する高域周波数成分の少なくとも一部分の減衰がより多い特性とされると共に、低域におけるゲインを増強する様になっていればよく、図3(a)、(b)に示した特定の選択に限られるものではない。   Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the selection of the gains in the selection means 16 and 17 may be performed in the night vision mode with respect to the low frequency component in the output signal of the adder 19. As long as at least a part of the high frequency component is attenuated, it is only necessary to increase the gain in the low frequency range, and it is limited to the specific selection shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). It is not something that can be done.

また、暗視モードに関して選択手段16及び17で具体的にどの様なゲインの選択を行うかは、その撮像装置の設計時において特定の一つのものに決めて設定してもよく、ユーザー操作により幾つかの組み合わせの中から選択できる様にしてもよく、更には、センサで検出した撮影時の明るさ等の条件に応じて自動的に幾つかの組み合わせの中から選択される様にしてもよい。   Further, the specific selection of the gains in the selection means 16 and 17 regarding the night vision mode may be determined and set as a specific one at the time of designing the imaging apparatus, and may be set by user operation. It may be possible to select from several combinations, and further, it may be selected automatically from several combinations according to conditions such as brightness at the time of photographing detected by the sensor. Good.

本発明の一実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of one embodiment of the present invention. 図1の要部であるLPF又は加算器の出力信号の周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure of the output signal of LPF or an adder which is the principal part of FIG. 図1中の選択手段が通常モードと暗視モードで選択するゲインの説明図である。It is explanatory drawing of the gain which the selection means in FIG. 1 selects in normal mode and night vision mode. 従来の一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of the prior art. 撮像信号の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of an imaging signal.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像部
3 YC変換部
4 第1の記録処理部
5 第1の記録媒体
6 リサイズ回路
9 第2の記録処理部
10 第2の記録媒体
15 トランスバーサルフィルタによる低域フィルタ(LPF)
16、17 選択手段
18 マイクロプロセッサ
19、21 加算器
20 12ビットリミッタ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up part 3 YC conversion part 4 1st recording process part 5 1st recording medium 6 Resize circuit 9 2nd recording process part 10 2nd recording medium 15 Low pass filter (LPF) by a transversal filter
16, 17 Selection means 18 Microprocessor 19, 21 Adder 20 12-bit limiter

Claims (1)

通常の場面を撮影するための通常モードと、特に暗い場面を撮影するために設けられた暗視モードとのいずれかで、被写体を撮像素子により撮像する撮像装置において、
前記暗視モード時においては、前記撮像素子により得られた入力撮像信号に対して、その撮像信号の高域周波数成分の少なくとも一部分を低域周波数成分よりも減衰させると共に、前記低域周波数成分のゲイン増幅を行う周波数選択手段と、
前記周波数選択手段により処理されていない前記入力撮像信号に選択した第1のゲインを付与すると共に、前記周波数選択手段による処理後の撮像信号に選択した第2のゲインを付与するゲイン選択手段と、
前記ゲイン選択手段により前記第1及び第2のゲインがそれぞれ付与された前記入力撮像信号及び前記周波数選択手段による処理後の撮像信号を加算して出力する加算手段と
を有し、前記暗視モード時においては、前記加算手段から前記低域周波数成分に対する前記高域周波数成分の少なくとも一部分の減衰がより多い特性で、かつ、前記低域周波数成分におけるゲインが増強された撮像信号を出力することを特徴とする撮像装置。

In an imaging device that captures an image of an object with an image sensor in either a normal mode for capturing a normal scene or a night vision mode provided for capturing a particularly dark scene,
In the night vision mode, for the input image signal obtained by the image sensor, at least a part of the high frequency component of the image signal is attenuated from the low frequency component, and the low frequency component Frequency selection means for performing gain amplification;
A gain selection unit that applies the selected first gain to the input imaging signal that has not been processed by the frequency selection unit and also applies the selected second gain to the imaging signal that has been processed by the frequency selection unit;
And an addition means for adding and outputting the input imaging signal to which the first and second gains are respectively given by the gain selection means and the imaging signal after being processed by the frequency selection means, and the night vision mode. In some cases, the adding means outputs an image pickup signal having a characteristic in which at least a part of the high frequency component is attenuated more than the low frequency component and the gain in the low frequency component is increased. A characteristic imaging apparatus.

JP2004035851A 2004-02-13 2004-02-13 Image pickup device Pending JP2005229321A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004035851A JP2005229321A (en) 2004-02-13 2004-02-13 Image pickup device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004035851A JP2005229321A (en) 2004-02-13 2004-02-13 Image pickup device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005229321A true JP2005229321A (en) 2005-08-25

Family

ID=35003698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004035851A Pending JP2005229321A (en) 2004-02-13 2004-02-13 Image pickup device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005229321A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007173986A (en) * 2005-12-19 2007-07-05 Canon Inc Imaging apparatus and control method thereof, computer program, and storage medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007173986A (en) * 2005-12-19 2007-07-05 Canon Inc Imaging apparatus and control method thereof, computer program, and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8294805B2 (en) Image capturing apparatus capable of displaying live preview image
US7057653B1 (en) Apparatus capable of image capturing
JP5018770B2 (en) Image signal processing apparatus and image signal processing method
JP6019964B2 (en) Image processing apparatus, imaging apparatus equipped with the same, and image processing method
WO2010016166A1 (en) Imaging device, image processing method, image processing program and semiconductor integrated circuit
WO2008150017A1 (en) Signal processing method and signal processing device
US8189066B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable medium
EP1542453A1 (en) Image pickup system
JP2009094751A (en) Noise suppressing device, noise suppression method, noise suppression program, and imaging apparatus
CN106412391B (en) Image processing apparatus, image processing method, and image capturing apparatus
JP3943719B2 (en) Color imaging device
JP5095434B2 (en) Imaging apparatus and image processing apparatus
JP5153350B2 (en) Imaging device
JP4880375B2 (en) Image signal processing apparatus and image signal processing method
JP2007266956A (en) Imaging apparatus, impulse component detecting circuit, impulse component removing circuit, impulse component detecting method, impulse component removing method, and computer program
JPH11112837A (en) Electronic image pickup device
JP2012134745A (en) Image signal processing device
JP2004064192A (en) Imaging apparatus
JP5321308B2 (en) Image processing apparatus and image processing program
JP2005229321A (en) Image pickup device
US7876370B2 (en) Image capture apparatus with noise removal using high frequency signal extraction
JP2006135564A (en) Device and method for pixel interpolation
JP4477265B2 (en) Color television camera
JP3064961B2 (en) Electronic still camera
JP4954658B2 (en) Image processing device