JP2008263314A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低フレームレートでの撮像が、簡単な構成で高画質に行えるようにする。
【解決手段】撮像光を撮像信号に変換するイメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒから取り出した撮像信号に、カメラプロセス部１４で非線形補正を施し、非線形補正が施された撮像信号を、同期加算回路１５でフレーム単位で所定フレーム数加算する。そして、所定フレーム数加算された撮像信号に、同期加算回路１５での加算により生じた非線形補正の補正特性のずれを補正回路１７で修正し、修正された撮像信号を出力又は記録するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、低フレームレートでの撮像が可能なビデオカメラに適用される撮像装置、及びその撮像装置に適用される撮像方法に関する。

テレビジョン放送用のフォーマットなどに準拠した映像信号を得るビデオカメラの場合、イメージャで撮像を行うフレーム周期としては、１／６０秒や１／５０秒などに決められている。例えば１／６０秒をフレーム周期としたビデオカメラでは、イメージャで各フレームの撮像光を受光して蓄積する期間（いわゆるシャッタ期間）は、最大で１／６０秒である。
いわゆる電子シャッタと称される、撮像光の受光期間を１フレーム周期内で短くする処理を行えば、１／１００秒や１／１０００秒などの高速シャッタでの撮像については可能であるが、１フレーム周期より長いいわゆる低速シャッタは、通常は不可能である。

１／６０秒よりも低速シャッタを実現するためには、イメージャで複数のフレーム期間期間に亘る長期間の撮像光の受光を行って、その複数フレーム期間に亘って受光された信号を、イメージャから読み出すことで可能である。例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）型のイメージセンサをイメージャとして使用した場合には、各画素に受光により電荷が蓄積する期間を長時間化することで可能である。例えば、各画素で電荷が蓄積する期間を２フレーム期間の１／３０秒とし、その１／３０秒間に蓄積した信号を読み出すことで、蓄積期間を２倍化した低速撮像が可能となる。そのようにして得た撮像信号としては、通常のフレーム周期の２倍の１／３０秒ごとに変化する、間欠的に変化する映像信号となるが、電荷の蓄積期間が長いため、それだけ感度の高い撮像が可能である。例えば、夜間などの暗い状況での撮像が可能となる。ここでは２倍の期間蓄積する処理を行う例を説明したが、イメージャに電荷を蓄積させる期間の調整で、例えば数十フレーム期間のような長時間の撮像が可能となる。

特許文献１には、フレーム加算を行ってフレームレートを加算する処理を行う撮像装置の例についての記載がある。
特開２００５−３９７１０号公報

ところが、上述したようにイメージセンサの受光素子に電荷を蓄積させる期間が長くなると、イメージセンサの補正機能のダイナミックレンジが不足して、イメージセンサが持つ固定パターンノイズが露顕した画像となったり、或いは間欠画像であるためホワイトバランスなどの自動制御系が実用に耐えない状態となり、画質が非常に悪化してしまう。

この問題点を解決するためには、例えばイメージセンサの出力を、そのイメージセンサが出力する撮像信号がリニアな信号の段階で、デジタル同期加算する構成が考えられる。撮像信号がリニアな信号の段階とは、ホワイトバランス調整やガンマ補正などの各種撮像信号処理が行われる前の、イメージセンサの出力がそのまま反映した信号の段階である。

このイメージセンサの出力をそのまま加算する構成とするためには、イメージセンサの出力をそのまま加算するフレームメモリが必要になるが、イメージセンサが出力する撮像信号は、信号レートが非常に高いため、非常に高価なメモリが必要になるという問題点を有する。

ガンマ補正などの非線形変換を施した後に、各フレームの信号を加算する構成とする場合には、単純に加算を行うと、非線形処理のパラメータが加算される各フレームでずれてしまい、映像信号として劣化したものになってしまう可能性が高いという問題がある。
特許文献１に記載された処理は、ガンマ補正などの非線形変換を施した後に、各フレームの信号を加算する構成であるが、この特許文献１では、ガンマ補正後に加算した場合に特性が劣化する問題については触れられていない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、低フレームレートでの撮像が、簡単な構成で高画質に行えるようにすることを目的とする。

本発明は、撮像光を撮像信号に変換するイメージセンサから取り出した撮像信号に、非線形補正を施し、非線形補正が施された撮像信号を、フレーム単位で所定フレーム数加算する。そして、所定フレーム数加算された撮像信号に、前記加算により生じた非線形補正の補正特性のずれを修正し、修正された撮像信号を出力又は記録するようにした。

かかる処理を行うことで、撮像信号をフレーム加算する前に行ったガンマ補正などの非線形補正について、フレーム加算後に修正され、正しい非線形補正が行われたフレーム加算が行われた低フレームレートの撮像信号が得られるようになる。

本発明によると、撮像信号をフレーム加算する前に行ったガンマ補正などの非線形補正について、フレーム加算後に修正されるので、フレーム加算を行う前のガンマ補正については、フレーム加算をしない撮像時（即ち低フレームレートでない通常の撮像時）と同じ特性での非線形補正が可能となり、フレーム加算後の後段の処理回路を追加するだけで、正しく非線形補正された信号とすることができる。従って、従来の撮像装置にわずかな回路を追加するだけの簡単な構成で、正しくガンマ補正などが行われた高画質の低フレームレートの撮像信号が得られるようになる。

以下、本発明の一実施の形態の例を、図１〜図７を参照して説明する。
図１は本実施の形態の例による撮像装置の構成例を示した図である。図１に従って構成を説明すると、レンズ１１を介して得た撮像光を、プリズム１２で３原色に分解し、その分解されたそれぞれの色の撮像光を、青色，緑色，赤色のイメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒの撮像面に入射させる。各色のイメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒの撮像面に結像した撮像光は、それぞれのイメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒで電気信号に変換し、その変換された電気信号を読み出す。イメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒから読み出された電気信号を、撮像信号と称する。

レンズ１１は、図１では説明を簡単にするために１枚のレンズだけを示してあるが、実際には複数枚（複数群）のレンズで構成され、ズームレンズとして構成してもよい。また、図示しないが、絞り機構であるアイリスについてもレンズ１１の光路中に配置してある。イメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒとしては、例えば、ＣＣＤ型のイメージセンサ、或いはＣＭＯＳ型のイメージセンサを使用する。

イメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒから読み出された撮像信号は、カメラプロセス部１４に供給される。カメラプロセス部１４では、撮像信号の各種補正処理が行われる。補正処理としては、リニア信号処理による補正と、ノンリニア信号処理による補正とがある。リニア信号処理としては、例えば青色，緑色，赤色の撮像信号のバランスを調整するホワイトバランス調整の補正処理がある。ノンリニア信号処理による補正としては、ガンマ（γ）補正、ニー補正などがある。ガンマ補正は、ガンマ補正カーブに基づいて各色の輝度値を非線形の入出力特性で変換する補正処理であり、ニー補正は画像中の明るい部分の明るさを調整する非線形補正処理である。これらのカメラプロセス部１４でのノンリニア信号処理による補正は、フレーム加算をしないことが前提の補正特性としてある。
また、カメラプロセス部１４では、青色，緑色，赤色の原色信号（以下ＲＧＢ信号と称する）を、輝度信号（以下Ｙ信号と称する）とクロマ信号（以下Ｃ信号と称する）の撮像信号に変換して、カメラプロセス部１４から出力させる。これらのカメラプロセス部１４での処理は、制御部２５の制御により実行される。

カメラプロセス部１４から出力された撮像信号（Ｙ信号及びＣ信号）は、切換スイッチ２７に供給する。切換スイッチ２７は、後述する切換スイッチ２８と連動して、低フレームレート撮像の有無により切換わるスイッチであり、低フレームレート撮像でない場合（つまり通常撮像の場合）には、カメラプロセス部１４の出力を切換スイッチ２７，２８を介してコーデック部１９に供給する。コーデック部１９では、供給される撮像信号を所定のフォーマットの映像信号に変換するコーデック処理を行い、変換された映像信号を、記録系回路２０に供給して、記録媒体（記憶媒体）に記録させる。記録媒体としては、メモリカード、光ディスク、磁気テープなどの各種媒体が適用可能である。

低フレームレート撮像を行う場合には、カメラプロセス部１４から出力された撮像信号を、切換スイッチ２７を介して同期加算回路１５に供給する。同期加算回路１５には、フレームメモリで構成されるフレームバッファ２４が接続してあり、供給される撮像信号を、フレーム単位で加算させる処理が行われる。加算フレーム数などは制御部２５により制御される。加算された撮像信号は、同期加算回路１５から読み出されて、ＲＧＢ変換回路１６に供給する。なお、同期加算回路１５で毎フレームの撮像信号をフレームバッファ２４に加算している間には、その加算中の撮像信号の１つ前のタイミングの撮像信号を、１フレーム周期で読み出して、ＲＧＢ変換回路１６に供給する構成としてある。この加算と読出し状態の詳細については、図３のタイミング図を参照して後述する。

ＲＧＢ変換回路１６では、供給されるＹ信号及びＣ信号の撮像信号を、ＲＧＢ信号に変換する。変換されたＲＧＢ信号は、補正回路１７に供給する。補正回路１７では、ガンマ補正やニー補正などの非線形補正の加算による乱れを修正する補正が、原色信号ごとに行われる。補正特性については後述するが、フレーム加算処理により生じた非線形補正の乱れを修正するものである。修正する特性は、同期加算回路１５でのフレーム加算数に応じて変化する。
補正回路１７で補正されたＲＧＢ信号は、ＹＣ変換回路１８に供給して、Ｙ信号及びＣ信号に変換し、変換された撮像信号を、切換スイッチ２８を介してコーデック部１９に供給する。なお、図１の構成では、通常のフレームレートでの撮像時には、同期加算回路１５からＹＣ変換回路１８までの系を通過しない構成としたが、例えば通常のフレームレートでの撮像時にもこの系を通過する構成として、同期加算回路１５でフレーム加算をしない構成としてもよい。

また、カメラプロセス部１４が出力する撮像信号と、切換スイッチ２８に供給される撮像信号は、セレクタ２１に送る構成としてあり、制御部２５の制御に基づいて、セレクタ２１でモニタを行う撮像信号を選択する。例えば、セレクタ２１では、低フレームレートでの撮像時には、その低フレームレートで撮像された撮像信号をモニタする際に、切換スイッチ２８に得られる撮像信号を選択し、低フレームレートで撮像中の加算されていない毎フレームの撮像信号をモニタする場合に、カメラプロセス部１４の出力を選択する。通常の撮像時は、いずれの撮像信号を選択しても同じである。

セレクタ２１で選択された撮像信号は、フレームレート変換部２２でモニタ用又は外部出力用にフレームレートの変換処理が行われた後、表示部２３に表示させる。或いは、図示しない出力端子から、フレームレート変換部２２で変換された映像信号を出力させる。フレームレート変換部２２での変換と、表示部２３での表示についても、制御部２５の制御で実行される。フレームレート変換部２２でフレームレートを変換する際には、フレームバッファ２４を一時記憶手段として使用して変換処理が行われる。

この撮像装置の各部の動作を制御する制御部２５には、操作スイッチなどで構成される操作部２６から操作指令が供給され、撮像の開始や停止などの撮像動作が制御される他に、撮像モードの設定なども、操作部２６での操作に基づいて設定される。フレームバッファ２４での撮像信号の蓄積動作についても制御部２４により制御される。なお、フレームバッファ２４は、撮像信号をＹ信号及びＣ信号の形式で記憶するメモリである。

ここで、図２を参照して、フレームバッファ２４を同期加算用の記憶回路として使用する場合の構成を示す。入力端子２４ａに得られる撮像信号を、切換スイッチ２４ｂを介して加算器２４ｃに供給する。切換スイッチ２４ｂは、撮像信号を加算しない期間は、入力端子２４ａ側ではなく、０データが得られる側を選択する。加算器２４ｃは、記憶部２４ｄの出力を加算するものである。そして、加算器２４ｃの出力を、記憶部２４ｄに供給して記憶させる。そして、記憶部２４ｄに記憶された撮像信号を、出力端子２４ｅから出力させる。この図２に示す構成として、記憶部２４ｄで１フレームの撮像信号を記憶して、加算器２４ｃでその記憶された撮像信号を入力信号に加算させる処理を、１フレームごとに同期して行うことで、毎フレームに撮像された信号が、順に加算される。そして、必要なフレーム数加算された撮像信号を、出力端子２４ｅから出力させる。フレームバッファ２４で加算を行う際には、各フレーム内の加算される画素位置が等しくなるように設定してある。

図３は、本例の撮像装置の同期加算回路１５で、加算処理を行う場合の撮像動作を示したタイミング図である。この図３の例では、３フレームの撮像信号を加算する例としてある。図３（ａ）は、撮像信号のフレーム周期を示してあり、図３（ｂ）に示すように、３フレームの露光期間の撮像信号を加算して１フレームの信号とするようにしてある。即ち、露光期間１．１と１．２と１．３の３フレーム期間のイメージセンサ出力を加算して、同期加算回路１５で３フレーム加算されたフレーム番号１の撮像信号を得る。このフレーム番号１の撮像信号は、３フレーム期間連続して、同期加算回路１５から出力される。次の露光期間２．１と２．２と２．３の３フレーム期間のイメージセンサ出力を加算して、同期加算回路１５で３フレーム加算されたフレーム番号２の撮像信号を得る。このフレーム番号２の撮像信号も、３フレーム期間連続して、同期加算回路１５から出力される。

このようにして、３フレームの加算が行われた撮像信号は、通常撮像時の撮像信号に比べて、イメージセンサ１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒでの露光時間が約３倍となり、撮像のフレームレートとしては、１／３の低フレームレートとなり、暗い状況でも良好に撮像できるようになる。但し、画像の変化する周期も１／３に低下する。図３の例では、３フレーム加算の例を示したが、加算フレーム数は２フレーム以上の任意のフレーム数とすることができる。例えば、１フレームが１／６０秒である場合に６０フレーム加算すれば、１秒ごとの低フレームレートでの撮像が行える。

次に、本例の撮像装置で行われるガンマ補正処理について、図４以降を参照して説明する。図４（ａ）は、低フレームレートモードでの理想的なガンマ補正状態を示した図であり、図４（ｂ）は本例で行われる低フレームレートモードでのガンマ補正状態を示した図である。
まず、理想的なガンマ補正状態を図４（ａ）に示すと、イメージセンサ１からの撮像信号の出力を、加算回路３でｋフレーム加算した後に（ｋは加算するフレーム数）、ガンマ補正回路２ａで、そのｋフレーム加算された信号に対して正しくガンマ補正することで、正しくガンマ補正された撮像信号Ｙａを得ることができる。

この図４（ａ）に示したガンマ補正と同じ特性を得るために、本例の場合には、図４（ｂ）に示す処理を行うようにしてある。即ち、イメージセンサ１からの撮像信号の出力を、ガンマ補正回路２ｂで通常のフレームレートでの撮像時と同様の特性でガンマ補正して、そのガンマ補正された撮像信号を、加算回路３でｋフレーム加算する（ｋは加算するフレーム数）。その後、加算回路３の出力を、補正回路４に供給して、ガンマ特性の補正特性Ｈ（ｘ）で修正して、ガンマ特性が修正された撮像信号とし、最終的にｋフレーム加算された場合において正しくガンマ補正された撮像信号Ｙｂを得る。補正回路４は、図１では補正回路１７に相当する。

次に、実際のガンマ特性について特性図を参照して説明すると、図５（ａ）のガンマ特性Ｇ１１は、４フレーム加算を行った撮像信号の最適なガンマ特性を示したものである。図５においては、横軸がイメージセンサが出力する撮像信号の各色の輝度レベルであり、縦軸がガンマ補正後の出力例である。なお、図５（ａ）において、特性Ｇ１１のガンマゲインを１とした場合に、ガンマ特性Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４は、それぞれガンマゲインを２／３，１／３，０に制限した例の特性である。ガンマ補正を全く行わない特性Ｇ１４の場合には、変換特性が直線であり、適正なガンマ特性Ｇ１１になるに従って、特性曲線がカーブしている。
図５（ｂ）は、図５（ａ）の特性曲線の立ち上がり部の近傍を拡大して示す図である。図５（ｂ）を見ると判るように、特性Ｇ１１は他の特性Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４と１点で交差する特性となっている。この図５に示したガンマ特性は、ＳＭＰＴＥ規格で規定されたガンマ特性である。

図６は、低フレームレートモードで撮像を行う場合に、補正回路１７で行われるガンマ特性の修正例（補正特性例）を示した図である。図６の例は、４フレーム加算を行う場合の例である。図６（ａ）に示した補正特性Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４は、１フレームごとに適正にガンマ補正された撮像信号が４フレーム加算された場合に、それぞれ図５に示した適正な変換特性Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４を得るための補正特性を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）の立ち上がり部の近傍を拡大して示す図である。
いずれのガンマゲインの場合でも、補正特性はほぼ直線に近い状態であり、直線近似で示すことができる。図６（ｂ）の拡大図に示したように、ガンマカーブ自体が２つのセグメントから構成されていることに起因して、補正特性も立ち上がり付近に折れ点を持つようになっている。特に、ガンマゲイン１の場合の補正特性Ｇ１１で顕著に現れている。このようにガンマゲインによってカーブの形が大きく変化しているため、ガンマゲインの変更に応じて、補正特性の設定も変更する必要がある。
なお、図５及び図６は、４フレーム加算の場合の例であり、加算数に応じて補正特性は変化する。

ここで、例えば図４（ａ）に示した１つのガンマ補正回路２ａでのガンマ補正で、フレーム加算された信号が正しくガンマ補正された撮像信号Ｙａが得られたと想定し、本例の構成である図４（ｂ）の構成により補正回路４で補正したことで、最終的に正しくガンマ補正された撮像信号Ｙｂが得られたとする。補正特性が正しいとすると、Ｙａ＝Ｙｂであり、このときの補正回路４での補正特性Ｈ（ｘ）は、以下の式で示される。Ｋはフレーム加算数である。
Ｙａ＝Gamma１（ＫＸ）・・・・（１）
Ｚｂ＝Ｋ・Gamma１（Ｘ）・・・・（２）
Ｈ（Ｚｂ）を求めるために、Ｘを消去することを考えると、（２）式から
Ｘ＝Gamma１^−１（Ｚｂ／Ｋ）・・・・（３）
よって、Ｈ（Ｚｂ）は、次式のように示される。
Ｈ（Ｚｂ）＝Gamma１｛Ｋ・Gamma１^−１（Ｚｂ／Ｋ）｝・・・・（４）
この（４）式において、フレーム加算をしない場合には、加算数１であるので、（４）式のＫが１になり、補正特性は１である。

この（４）式のガンマ修正の関数を解析的に求める場合には、逆関数が必要になる。ここで、図５に示した如き、ＳＭＰＴＥ規格で規定されたガンマ特性の場合には、逆関数の導出が可能であるため、図６に示したように比較的簡単な形での補正特性を得ることができる。
ＳＭＰＴＥ規格で規定されたガンマ特性の第２曲線を一般化して示すと、次式に示すようになる。
γ（Ｌ）＝ａＬ^ｄ＋ｅ・・・・（５）
ａとｄとｅは、それぞれ規格で決められた定数となる。例えば、ＳＭＰＴＥ２７４Ｍと称される規格では、ａ＝１．０９９、ｄ＝０．４５、ｅ＝０．０９９となる。
（５）式の逆関数を求めると、
γ^−１（Ｌ）＝｛（Ｌ−ｅ）／ａ｝^−ｄ・・・・（６）
となる。これらをガンマ補正の関数とその逆関数として、（４）式に当てはめると、以下の補正特性を求めることができる。
Ｈ（ｘ）＝Ｋｄ^−１ｘ＋（１−Ｋ^ｄ）ｅ・・・・（７）
この（７）式は直線で、傾きと切片がわかる。このように、ＳＭＰＴＥ規格で規定されたガンマ特性を適用することで、非常に単純な補正特性（修正特性）となり、補正回路として振幅伝達特性変換回路で実現できることが判る。

次に、図７のフローチャートを参照して、制御部２５の制御で行われる、低フレームレートでの撮像時の処理例を説明する。まず、制御部２５は、現在の撮像モードが通常のフレームレートでの撮像か、或いは低フレームレートでの撮像かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、通常のフレームレートでの撮像時には、同期加算回路１５及び補正回路１７で処理を行わないように、切換スイッチ２７，２８を切換えた上で（或いは同期加算回路１５及び補正回路１７で何も処理を行わないようにスルーさせて）、記録や表示などを行う（ステップＳ１２）。

これに対して、低フレームレートでの撮像時には、同期加算回路１５で、フレーム加算数Ｋだけ加算された撮像信号を得る（ステップＳ１３）。この加算された撮像信号に対して、補正回路１７で加算数に応じたガンマ特性の補正を行い（ステップＳ１４）、そのフレーム加算数で正しくガンマ補正された撮像信号を得る。

また、表示部２３で表示させる映像として、通常のフレーム周期の映像であるのか、或いは、フレーム加算された低フレームレートの映像であるのかを選択する（ステップＳ１５）。通常のフレーム周期の映像を選択した場合には、セレクタ２１でカメラプロセス部１４の出力を選択し、その選択された撮像信号による映像を表示部２３で表示させる（ステップＳ１６）。この通常のフレーム周期で撮像された映像を表示させた場合には、通常のフレーム周期（即ち１／６０秒などの周期）で変化する映像であり、実際の撮像状態が判り、例えば表示映像から、レンズのフォーカス調整やズームレンズの画角調整などが迅速かつ正確に行える。但しフレーム加算されていない映像であるので、明るさは暗い映像になる。
また、フレーム加算された低フレームレートの映像を表示するように選択した場合には、セレクタ２１でＹＣ変換回路１８の出力を選択し、その選択された撮像信号による映像を表示部２３で表示させる（ステップＳ１７）。この低フレームレートで撮像された映像の表示時には、実際に低フレームレートで撮像することによる映像の明るさが確認できる。但し、低フレームレートであるので、映像中の動体の追随性が悪くなる。

以上説明したように、本実施の形態による撮像装置によると、低フレームレートで撮像された撮像信号を得る構成とした場合に、ガンマ補正をフレーム加算後に修正する構成としたことで、簡単な構成で正しくガンマ補正された撮像信号が得られるようになる。即ち、カメラプロセス部１４では、フレーム加算をしない通常の撮像時と、フレーム加算をする場合とで、全く同一の特性でガンマ補正を行えばよく、フレーム加算を行う同期加算回路１５の後段に、補正回路を設けるだけよく、簡単な構成で実現できる。
また、同期加算回路１５としては、輝度信号とクロマ信号で処理して加算する構成としたため、撮像装置内の各種画像処理用の他のフレームメモリと共用化することができ、それだけ簡単に構成することができる。図１の構成では、フレームレート変換用のフレームメモリと共用化してあり、それだけ撮像装置の構成を簡単にすることができる。

さらに、低フレームレートでの撮像時の表示部２３での表示映像として、通常のフレームレートの撮像信号を表示させた場合と、低フレームレートの撮像信号を表示させた場合とがセレクタ２１で選択できる構成としたために、低フレームレートでの撮像時であっても、通常のフレームレートで撮像される映像の確認が行え、例えばフォーカスの合焦状態などを迅速に判断でき、またフレーム加算された映像を表示させることで、フレーム加算よりどの程度の明るさの映像となったのか、などが簡単に確認できる。

また本実施の形態の場合には、低フレームレートでの撮像時の表示部２３での表示映像として、通常のフレームレートの撮像信号を表示させた場合と、低フレームレートの撮像信号を表示させた場合とのいずれの表示を行う場合でも、正しくガンマ補正された映像を表示させることができる。即ち、フレーム加算する前の撮像信号については、カメラプロセス部１４で１フレームごとに正しくガンマ補正された撮像信号であり、表示部２３で良好な画像が表示できる。また、フレーム加算された撮像信号についても、そのフレーム加算数に応じたガンマ補正の修正が行われた撮像信号であり、表示部２３で良好な表示ができる。

なお、上述した実施の形態では、フレーム加算を行って低フレームレートで撮像を行う場合のガンマ補正処理について説明したが、撮像装置で行われるその他の非線形補正について、同様にフレーム加算後に補正量を修正するようにしてもよい。例えば、図１のカメラプロセス部１４で行われるニー補正について、フレーム加算する場合に、図１の補正回路１７で補正するようにしてもよい。
また、以上の説明では、フレーム単位で処理を行った場合の例について説明したが、フィールド単位でも同様の処理を行うことができ、同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施の形態の例による撮像装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態の例による同期加算例を示す構成図である。 本発明の一実施の形態の例による撮像タイミングの例（３フレーム加算の例）を示すタイミング図である。 本発明の一実施の形態による処理の概要を示す説明図であり、（ａ）は理想状態での処理例を示し、（ｂ）は本実施の形態による処理例を示す。 撮像装置での４フレーム加算をした場合のガンマ特性例を示す特性図であり、（ａ）は全体特性を示し、（ｂ）はその拡大図である。 本発明の一実施の形態により必要となるガンマ特性の補正例を示す特性図であり、（ａ）は全体特性を示し、（ｂ）はその拡大図である。 本発明の一実施の形態の例による処理例を示すフローチャートである。

符号の説明

１１…レンズ、１２…プリズム、１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ…イメージセンサ、１４…カメラプロセス部、１５…同期加算回路、１６…ＲＧＢ変換回路、１７…補正回路、１８…ＹＣ変換回路、１９…コーデック部、２０…記録系回路、２１…セレクタ、２２…フレームレート変換部、２３…表示部、２４…フレームバッファ、２５…制御部、２６…操作部

Claims (6)

1. 光学系を介して得た撮像光を撮像信号に変換するイメージセンサと、
   前記イメージセンサから取り出した撮像信号に、非線形補正を施す撮像信号処理部と、
   前記撮像信号処理部で処理された撮像信号を、フレーム単位で所定フレーム数加算するフレーム加算部と、
   前記フレーム加算部で所定フレーム数加算された撮像信号に、前記フレーム加算部での加算により生じた前記非線形補正の補正特性のずれを修正する補正部とを備え、
   前記補正部で前記非線形補正の補正特性が修正された撮像信号を出力又は記録することを特徴とする
   撮像装置。
2. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記非線形補正はガンマ補正であることを特徴とする
   撮像装置。
3. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記撮像信号処理部は、撮像信号を輝度信号及びクロマ信号として出力し、
   前記フレーム加算部は、その出力された輝度信号及びクロマ信号を、フレームメモリに記憶させてフレーム単位での加算を行い、
   前記補正部は、前記フレーム加算部で所定フレーム数加算された輝度信号及びクロマ信号としての撮像信号を、原色信号の撮像信号に変換してから補正し、その補正された原色信号の撮像信号を、輝度信号及びクロマ信号に変換して出力することを特徴とする
   撮像装置。
4. 請求項３記載の撮像装置において、
   前記フレーム加算部が備えるフレームメモリは、撮像装置内の輝度信号及びクロマ信号を扱う変換処理部が備えるフレームメモリと共用化したことを特徴とする
   撮像装置。
5. 請求項１記載の撮像装置において、
   撮像画像を表示する表示部に供給する撮像信号として、前記撮像信号処理部が出力した撮像信号と、前記補正部が補正した所定フレーム数加算された撮像信号とのいずれか一方を選択する選択部を備えたことを特徴とする
   撮像装置。
6. 撮像光を撮像信号に変換するイメージセンサから取り出した撮像信号に、非線形補正を施し、
   前記非線形補正が施された撮像信号を、フレーム単位で所定フレーム数加算し、
   前記所定フレーム数加算された撮像信号に、前記加算により生じた前記非線形補正の補正特性のずれを修正し、
   前記修正された撮像信号を出力又は記録することを特徴とする
   撮像方法。

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