JP2000069354A - テレビジョンカメラ - Google Patents
テレビジョンカメラInfo
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- JP2000069354A JP2000069354A JP10231988A JP23198898A JP2000069354A JP 2000069354 A JP2000069354 A JP 2000069354A JP 10231988 A JP10231988 A JP 10231988A JP 23198898 A JP23198898 A JP 23198898A JP 2000069354 A JP2000069354 A JP 2000069354A
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- solid
- imaging device
- video signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 テレビジョンカメラの撮像時において、逆光
状態である場合の被写体の黒つぶれや白飛びが起きない
グイナミックレンジの広いテレビジョンカメラを得る。 【解決手段】 逆光状態などコントラスト差の大きい被
写体に対しても、固体撮像素子の露光時間を１フィール
ドより短くして得られた、白飛びの起きていない映像信
号と、上記固体撮像素子の露光時間１フィールドの映像
信号と、上記固体撮像素子の露光時間を１フィールドよ
り長くして得られた、黒つぶれの起きていない映像信号
をそれぞれの被写体の明るさに応じて重み付けして加算
する。
状態である場合の被写体の黒つぶれや白飛びが起きない
グイナミックレンジの広いテレビジョンカメラを得る。 【解決手段】 逆光状態などコントラスト差の大きい被
写体に対しても、固体撮像素子の露光時間を１フィール
ドより短くして得られた、白飛びの起きていない映像信
号と、上記固体撮像素子の露光時間１フィールドの映像
信号と、上記固体撮像素子の露光時間を１フィールドよ
り長くして得られた、黒つぶれの起きていない映像信号
をそれぞれの被写体の明るさに応じて重み付けして加算
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子（Ｃ
ＣＤ）と映像記憶素子（メモリ）を利用したテレビジョ
ンカメラ装置に関するものである。
ＣＤ）と映像記憶素子（メモリ）を利用したテレビジョ
ンカメラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来のテレビジョンカメラの構成
を示す。２１はレンズ、２２は固体撮像素子、２３は相
関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧ
Ｃ）を行うためのＣＤＳ・ＡＧＣ回路、２４はアナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、２５はデジタルシグナル
プロセサ（ＤＳＰ）、２６はマイクロコンピュータ（以
下、マイコンと称す）、２７は固体撮像素子駆動器、２
８はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器である。
を示す。２１はレンズ、２２は固体撮像素子、２３は相
関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧ
Ｃ）を行うためのＣＤＳ・ＡＧＣ回路、２４はアナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、２５はデジタルシグナル
プロセサ（ＤＳＰ）、２６はマイクロコンピュータ（以
下、マイコンと称す）、２７は固体撮像素子駆動器、２
８はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器である。
【０００３】次に動作について説明する。被写体からの
光は、レンズ２１を通り、固体撮像素子駆動器２７によ
つて駆動され、固体撮像素子２２で光電変換される。固
体撮像素子２２の出力は、ＣＤＳ・ＡＧＣ回路２３でサ
ンプリングと利得制御が行われ、Ａ／Ｄ変換器２４でデ
ジタル信号に変換され、ＤＳＰ２５でガンマ補正、色補
正の処理が行われ、Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ信号に
変換され、映像信号化される。マイコン２６はＤＳＰ２
５の制御および、固体撮像素子駆動器２７を介し固体撮
像素子２２の露光時間の制御を行っている。
光は、レンズ２１を通り、固体撮像素子駆動器２７によ
つて駆動され、固体撮像素子２２で光電変換される。固
体撮像素子２２の出力は、ＣＤＳ・ＡＧＣ回路２３でサ
ンプリングと利得制御が行われ、Ａ／Ｄ変換器２４でデ
ジタル信号に変換され、ＤＳＰ２５でガンマ補正、色補
正の処理が行われ、Ｄ／Ａ変換器２８でアナログ信号に
変換され、映像信号化される。マイコン２６はＤＳＰ２
５の制御および、固体撮像素子駆動器２７を介し固体撮
像素子２２の露光時間の制御を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、例えば
被写体の背後に光源があるため、被写体より背景の方が
明るい場合、いわゆる逆光状態の時は、固体撮像素子の
露光時間を短くすると被写体については十分な光量が得
られず、被写体がモニタ画面上で黒く沈んだ、黒つぶれ
の状態で写ることになる。また、固体撮像素子の露光時
間を長くすると背景の光量が飽和し、モニタ画面上で被
写体の背後の部分に白い映像しか写らず白飛び状態とな
る。
被写体の背後に光源があるため、被写体より背景の方が
明るい場合、いわゆる逆光状態の時は、固体撮像素子の
露光時間を短くすると被写体については十分な光量が得
られず、被写体がモニタ画面上で黒く沈んだ、黒つぶれ
の状態で写ることになる。また、固体撮像素子の露光時
間を長くすると背景の光量が飽和し、モニタ画面上で被
写体の背後の部分に白い映像しか写らず白飛び状態とな
る。
【０００５】本発明は、画質劣化の原因である黒つぶ
れ、白飛びが起きないテレビジョンカメラを得ることを
目的とする。
れ、白飛びが起きないテレビジョンカメラを得ることを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、固体撮像素子を有するテレビジョンカメラに
おいて、複数の露光期間で前記固体撮像素子が露光され
て得られた映像信号をそれぞれ記憶して、該記憶された
前記映像信号をそれぞれ出力し、該出力された映像信号
の各部分ごとに重み付けし、該重み付けは前記各部分の
映像信号レベルに応じて映像信号レベルのより大きい部
分については露光期間のより短い映像信号により重み付
けし、映像信号レベルのより小さい部分については露光
期間のより長い映像信号により重み付けして、該重み付
けされた映像信号を加算するものである。
するため、固体撮像素子を有するテレビジョンカメラに
おいて、複数の露光期間で前記固体撮像素子が露光され
て得られた映像信号をそれぞれ記憶して、該記憶された
前記映像信号をそれぞれ出力し、該出力された映像信号
の各部分ごとに重み付けし、該重み付けは前記各部分の
映像信号レベルに応じて映像信号レベルのより大きい部
分については露光期間のより短い映像信号により重み付
けし、映像信号レベルのより小さい部分については露光
期間のより長い映像信号により重み付けして、該重み付
けされた映像信号を加算するものである。
【０００７】逆光状態などコントラスト差の大きい被写
体に対しても、固体撮像素子の露光時間を１フィールド
より短くして得られた、白飛びの起きていない映像信号
と、上記固体撮像素子の露光時間を１フィールドより長
くして得られた、黒つぶれの起きていない映像信号を加
算することにより、ダイナミックレンジの広い映像が得
られる。
体に対しても、固体撮像素子の露光時間を１フィールド
より短くして得られた、白飛びの起きていない映像信号
と、上記固体撮像素子の露光時間を１フィールドより長
くして得られた、黒つぶれの起きていない映像信号を加
算することにより、ダイナミックレンジの広い映像が得
られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１により説
明する。１はレンズである。２は固体撮像素子である。
３は固体撮像素子駆動器で、固体撮像素子２を駆動す
る。４は相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制
御（ＡＧＣ）を行うためのＣＤＳ・ＡＧＣ回路で、固体
撮像素子２の出力にＣＤＳ処理やＡＧＣ処理を施す。５
はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で、ＣＤＳ・Ａ
ＧＣ回路４のアナログ出力をデジタル信号に変換する。
６はデジタル・シグナル・プロセサ（ＤＳＰ）で、Ａ／
Ｄ変換器５の出力にガンマ補正、色補正処理を行う。７
はマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）で、
ＤＳＰ６、固体撮像素子２、特にその露光時間に関する
制御、の各制御を行う。８はメモリ駆動器でメモリ９の
制御を行う。９はメモリでＤＳＰ６の出力信号を記録す
る。１０、１１および１２はメモリ９内の映像記録部で
ある。１３は加算器で、映像記録部１０、１１、１２の
出力同士の加算を行う。１４は乗算器で、加算器１３の
出力を１／３倍する。１５はデジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器で、乗算器１４の出力信号をデジタル／アナ
ログ変換する。
明する。１はレンズである。２は固体撮像素子である。
３は固体撮像素子駆動器で、固体撮像素子２を駆動す
る。４は相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制
御（ＡＧＣ）を行うためのＣＤＳ・ＡＧＣ回路で、固体
撮像素子２の出力にＣＤＳ処理やＡＧＣ処理を施す。５
はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で、ＣＤＳ・Ａ
ＧＣ回路４のアナログ出力をデジタル信号に変換する。
６はデジタル・シグナル・プロセサ（ＤＳＰ）で、Ａ／
Ｄ変換器５の出力にガンマ補正、色補正処理を行う。７
はマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）で、
ＤＳＰ６、固体撮像素子２、特にその露光時間に関する
制御、の各制御を行う。８はメモリ駆動器でメモリ９の
制御を行う。９はメモリでＤＳＰ６の出力信号を記録す
る。１０、１１および１２はメモリ９内の映像記録部で
ある。１３は加算器で、映像記録部１０、１１、１２の
出力同士の加算を行う。１４は乗算器で、加算器１３の
出力を１／３倍する。１５はデジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器で、乗算器１４の出力信号をデジタル／アナ
ログ変換する。
【０００９】以下この動作を説明する。レンズ１を通っ
た光は、固体撮像素子２で光電変換される。固体撮像素
子駆動器３は、固体撮像素子２の露光時間間隔を２フィ
ールドまたは１フィールド間隔あるいは固体撮像素子２
が有する電子シャッタ機能を用いた１フィールド未満の
いずれかに、所定の繰り返し順序でもって切り替えさせ
る。固体撮像素子２の出力はＣＤＳ・ＡＧＣ回路４、Ａ
／Ｄ変換器５、ＤＳＰ６で順次処理され、メモリ９内の
映像記録部１０、１１、１２に、２フィールド期間また
は１フィールド期間あるいは１フィールド未満の期間に
露光された映像信号毎にそれぞれ記録される。映像記録
部１０、１１、１２にそれぞれ記録された信号は、フィ
ールド毎に出力され、加算器１３と乗算器１４を経て相
加平均され、Ｄ／Ａ変換器１５を通り出力される。
た光は、固体撮像素子２で光電変換される。固体撮像素
子駆動器３は、固体撮像素子２の露光時間間隔を２フィ
ールドまたは１フィールド間隔あるいは固体撮像素子２
が有する電子シャッタ機能を用いた１フィールド未満の
いずれかに、所定の繰り返し順序でもって切り替えさせ
る。固体撮像素子２の出力はＣＤＳ・ＡＧＣ回路４、Ａ
／Ｄ変換器５、ＤＳＰ６で順次処理され、メモリ９内の
映像記録部１０、１１、１２に、２フィールド期間また
は１フィールド期間あるいは１フィールド未満の期間に
露光された映像信号毎にそれぞれ記録される。映像記録
部１０、１１、１２にそれぞれ記録された信号は、フィ
ールド毎に出力され、加算器１３と乗算器１４を経て相
加平均され、Ｄ／Ａ変換器１５を通り出力される。
【００１０】次に、図２に示すように、例えば、画面内
に明るい被写体と暗い被写体が一緒に写っている場合、
上記本発明のテレビジョンカメラの実施例における、固
体撮像素子２の露光時間とメモリ９の詳細な動作につい
て、図３のタイミングチャートと図１とを用いて説明す
る。
に明るい被写体と暗い被写体が一緒に写っている場合、
上記本発明のテレビジョンカメラの実施例における、固
体撮像素子２の露光時間とメモリ９の詳細な動作につい
て、図３のタイミングチャートと図１とを用いて説明す
る。
【００１１】図３において、１６は垂直同期パルス、１
７は固体撮像素子２の読み出しパルス、１８は固体撮像
素子２のシャッタパルス、１９はＣＤＳ・ＡＧＣ回路４
の信号出力、２０はＤ／Ａ変換器１５の信号出力であ
る。１水平走査期間の信号１９ａは、固体撮像素子２が
期間１６ａと期間１６ｂの両期間に露光されて光電変換
された信号が、読み出しパルス１７ａにより出力され、
その出力された信号がＣＤＳ・ＡＧＣ回路４で処理され
ることにより得られる。１水平走査期間の信号１９ｂ
は、固体撮像素子２が期間１６ｃに露光されて光電変換
された信号が、読み出しパルス１７ｂにより出力され、
その出力された信号がＣＤＳ・ＡＧＣ回路４で処理され
ることにより得られる。１水平走査期間の信号１９ｃ
は、固体撮像素子２が期間１６ｄのうち、シャッタパル
ス１８ａの後の期間に露光されて光電変換された信号
が、読み出しパルス１７ｃにより出力され、その出力さ
れた信号をＣＤＳ・ＡＧＣ回路４で処理することにより
得られる。
７は固体撮像素子２の読み出しパルス、１８は固体撮像
素子２のシャッタパルス、１９はＣＤＳ・ＡＧＣ回路４
の信号出力、２０はＤ／Ａ変換器１５の信号出力であ
る。１水平走査期間の信号１９ａは、固体撮像素子２が
期間１６ａと期間１６ｂの両期間に露光されて光電変換
された信号が、読み出しパルス１７ａにより出力され、
その出力された信号がＣＤＳ・ＡＧＣ回路４で処理され
ることにより得られる。１水平走査期間の信号１９ｂ
は、固体撮像素子２が期間１６ｃに露光されて光電変換
された信号が、読み出しパルス１７ｂにより出力され、
その出力された信号がＣＤＳ・ＡＧＣ回路４で処理され
ることにより得られる。１水平走査期間の信号１９ｃ
は、固体撮像素子２が期間１６ｄのうち、シャッタパル
ス１８ａの後の期間に露光されて光電変換された信号
が、読み出しパルス１７ｃにより出力され、その出力さ
れた信号をＣＤＳ・ＡＧＣ回路４で処理することにより
得られる。
【００１２】上述のようにして得られた信号１９ａは、
Ａ／Ｄ変換器５、ＤＳＰ６の処理を経てメモリ９内の映
像記録部１０にデジタル映像データとして記録される。
メモリ９の記録、出力動作はマイコン７により制御され
る。上記動作と同様にして、１９ｂの信号は映像記録部
１１、１９ｃの信号は映像記録部１２にそれぞれデジタ
ル映像データとして記録される。映像記録部１０、１
１、１２に繰り返し記録されて、最新の映像信号として
記録保持された各信号が１フィールド毎に同時に出力さ
れ、加算器１３と乗算器１４を経て、より明るい被写体
の映像信号部分についてはより露光期間の短いフィール
ドで撮影された映像信号により加重した相加平均をおこ
なわれる。より暗い被写体の映像信号部分についてはよ
り露光期間の長いフィールドで撮影された映像信号によ
り加重したの相加平均がおこなわれる。そのように相加
平均された信号が、Ｄ／Ａ変換器１５を通り、１水平走
査期間の映像信号２０として出力される。
Ａ／Ｄ変換器５、ＤＳＰ６の処理を経てメモリ９内の映
像記録部１０にデジタル映像データとして記録される。
メモリ９の記録、出力動作はマイコン７により制御され
る。上記動作と同様にして、１９ｂの信号は映像記録部
１１、１９ｃの信号は映像記録部１２にそれぞれデジタ
ル映像データとして記録される。映像記録部１０、１
１、１２に繰り返し記録されて、最新の映像信号として
記録保持された各信号が１フィールド毎に同時に出力さ
れ、加算器１３と乗算器１４を経て、より明るい被写体
の映像信号部分についてはより露光期間の短いフィール
ドで撮影された映像信号により加重した相加平均をおこ
なわれる。より暗い被写体の映像信号部分についてはよ
り露光期間の長いフィールドで撮影された映像信号によ
り加重したの相加平均がおこなわれる。そのように相加
平均された信号が、Ｄ／Ａ変換器１５を通り、１水平走
査期間の映像信号２０として出力される。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、逆光状態などコントラ
スト差の大きい被写体に対しても、固体撮像素子の露光
時間を１フィールドより短くして得られた、白飛びの起
きていない映像信号と、上記固体撮像素子の露光時間１
フィールドの映像信号と、上記固体撮像素子の露光時間
を１フィールドより長くして得られた、黒つぶれの起き
ていない映像信号の、上記３種の映像信号を加算するこ
とにより、ダイナミックレンジの広いテレビジョンカメ
ラが実現できる。
スト差の大きい被写体に対しても、固体撮像素子の露光
時間を１フィールドより短くして得られた、白飛びの起
きていない映像信号と、上記固体撮像素子の露光時間１
フィールドの映像信号と、上記固体撮像素子の露光時間
を１フィールドより長くして得られた、黒つぶれの起き
ていない映像信号の、上記３種の映像信号を加算するこ
とにより、ダイナミックレンジの広いテレビジョンカメ
ラが実現できる。
【図１】本発明のテレビジョンカメラの一実施例のブロ
ック構成を示す図。
ック構成を示す図。
【図２】明るい被写体と暗い被写体が一緒に撮像された
画面の例を示す図。
画面の例を示す図。
【図３】本発明のテレビジョンカメラの一実施例の動作
を説明する波形図。
を説明する波形図。
【図４】従来の技術のテレビジョンカメラのブロック構
成例を示す図。
成例を示す図。
１：レンズ、２：固体撮像素子（ＣＣＤ）、３：固体撮
像素子駆動器、４：ＣＤＳ・ＡＧＣ回路、５：アナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６：デジタルシグナルプ
ロセサ、７：マイクロコンピュータ（マイコン）、８：
メモリ駆動器、９：メモリ、１０，１１，１２：映像記
録部、１３：加算器、１４：乗算器、１５：デジタル／
アナログ（Ｄ／Ａ）変換器。
像素子駆動器、４：ＣＤＳ・ＡＧＣ回路、５：アナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６：デジタルシグナルプ
ロセサ、７：マイクロコンピュータ（マイコン）、８：
メモリ駆動器、９：メモリ、１０，１１，１２：映像記
録部、１３：加算器、１４：乗算器、１５：デジタル／
アナログ（Ｄ／Ａ）変換器。
Claims (1)
- 【請求項１】 固体撮像素子を有するテレビジョンカメ
ラにおいて、複数の露光期間で前記固体撮像素子が露光
されて得られた映像信号をそれぞれ記憶して、該記憶さ
れた前記映像信号をそれぞれ出力し、該出力された映像
信号の各部分ごとに重み付けし、該重み付けは前記各部
分の映像信号レベルに応じて映像信号レベルのより大き
い部分については露光期間のより短い映像信号により重
み付けし、映像信号レベルのより小さい部分については
露光期間のより長い映像信号により重み付けして、該重
み付けされた映像信号を加算することを特徴とするテレ
ビジョンカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231988A JP2000069354A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | テレビジョンカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231988A JP2000069354A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | テレビジョンカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000069354A true JP2000069354A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16932191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10231988A Pending JP2000069354A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | テレビジョンカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000069354A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8040400B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing device, image sensing system, and signal processing method |
| US8189949B2 (en) | 2006-06-12 | 2012-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Image processing apparatus and image processing method |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP10231988A patent/JP2000069354A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8189949B2 (en) | 2006-06-12 | 2012-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Image processing apparatus and image processing method |
| US8040400B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing device, image sensing system, and signal processing method |
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