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JP2003047014A - Imaging device - Google Patents

Imaging device

Info

Publication number
JP2003047014A
JP2003047014A JP2001231437A JP2001231437A JP2003047014A JP 2003047014 A JP2003047014 A JP 2003047014A JP 2001231437 A JP2001231437 A JP 2001231437A JP 2001231437 A JP2001231437 A JP 2001231437A JP 2003047014 A JP2003047014 A JP 2003047014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
signals
output
luminance signal
rgb
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
JP2001231437A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003047014A5 (en
Inventor
Noritoshi Shibuya
文紀 渋谷
Takashi Sakaguchi
隆 坂口
Yasutoshi Yamamoto
靖利 山本
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001231437A priority Critical patent/JP2003047014A/en
Publication of JP2003047014A publication Critical patent/JP2003047014A/en
Publication of JP2003047014A5 publication Critical patent/JP2003047014A5/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像装置において、色再現性を向上するた
め、非線型処理後のRGB信号から輝度信号を生成する
際、輝度信号の高周波成分が劣化する。 【解決手段】 固体撮像素子10は垂直方向に2画素混
合した画素データを出力し、この画素データは遅延回路
11により所定のライン遅延した複数の信号として出力
される。YH生成手段12は遅延回路11から出力され
た信号から輝度信号の高周波成分YHを生成し、YHγ
手段13はYH信号にガンマ処理を行いYHγとして出
力する。RGB生成手段14は遅延回路11から出力さ
れた信号からRGB信号を生成し、RGBγ手段15は
RGB信号それぞれにγ処理を施し、信号Rγ、Gγ、
Bγとして出力し、マトリクス手段16は信号Rγ、G
γ、Bγから輝度信号YLと色差信号Cを生成し、輝度
信号YLは加算器17でYHγと加算して輝度信号Yと
して出力する。
(57) [Problem] To improve color reproducibility in an imaging device, when a luminance signal is generated from an RGB signal after nonlinear processing, a high-frequency component of the luminance signal deteriorates. A solid-state imaging device outputs pixel data obtained by mixing two pixels in a vertical direction, and the pixel data is output as a plurality of signals delayed by a predetermined line by a delay circuit. The YH generation means 12 generates a high frequency component YH of the luminance signal from the signal output from the delay circuit 11,
The means 13 performs gamma processing on the YH signal and outputs it as YHγ. The RGB generating means 14 generates an RGB signal from the signal output from the delay circuit 11, and the RGBγ means 15 performs γ processing on each of the RGB signals, and outputs signals Rγ, Gγ,
Bγ, and the matrix means 16 outputs the signals Rγ, G
A luminance signal YL and a color difference signal C are generated from γ and Bγ, and the luminance signal YL is added to YHγ by an adder 17 and output as a luminance signal Y.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、RGB信号(3原
色信号)から輝度信号と色信号を生成する撮像装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus for generating a luminance signal and a color signal from RGB signals (three primary color signals).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラやデジタルスチルカ
メラ等の撮像装置は、益々の高画質化が要求されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, image pickup devices such as video cameras and digital still cameras are required to have higher image quality.

【0003】以下、図面を参照しながら、従来の撮像装
置の一例について説明する。
An example of a conventional image pickup apparatus will be described below with reference to the drawings.

【0004】図9は従来の撮像装置の構成を示すもので
ある。図9において、90は遅延回路、91は第1のマ
トリクス回路、92,93はLPF(Low Pass Filte
r)、94は第2のマトリクス回路、95,96,97
はガンマ変換回路、98は第3のマトリクス回路、99
はアパーチャ補正回路、910はラインメモリ、911
はエンコーダである。
FIG. 9 shows the structure of a conventional image pickup apparatus. In FIG. 9, 90 is a delay circuit, 91 is a first matrix circuit, and 92 and 93 are LPFs (Low Pass Filters).
r), 94 is the second matrix circuit, 95, 96, 97
Is a gamma conversion circuit, 98 is a third matrix circuit, 99
Is an aperture correction circuit, 910 is a line memory, 911
Is an encoder.

【0005】以上のように構成された撮像装置につい
て、以下その動作について説明する。
The operation of the image pickup apparatus configured as described above will be described below.

【0006】まず、遅延回路90でCCD(Charge Cou
pled Device)から出力された信号と、CCDから出力
された信号を1水平走査期間だけ遅延させた信号と、更
に1水平走査期間だけ遅延させた信号とを所定の出力端
子に振り分け、第1のマトリクス回路91で第1の輝度
信号Y1,色差信号Cr,Cbを出力し、更に第2のマ
トリクス回路94に第1の輝度信号Y1,LPF92,
93を通した色差信号Cr,Cbを入力して、RGB信
号を求める。そして、このRGB信号に対しガンマ変換
回路95,96,97で非線形処理した後、第3のマト
リクス回路98で第2の輝度信号Y2と第2の色差信号
R−Y、B−Yに変換し、第2の輝度信号Y2はアパー
チャ補正回路99でアパーチャ補正を行い、エンコーダ
911はアパーチャ補正された第2の輝度信号と第2の
色差信号R−Y、B−Yを入力してビデオ出力を得る。
以上の様な従来の撮像装置としては、例えば、特開平6
−14333号公報に記載されたものがある。
First, in the delay circuit 90, a CCD (Charge Cou
The signal output from the pled device), the signal output from the CCD delayed by one horizontal scanning period, and the signal output further delayed by one horizontal scanning period are distributed to predetermined output terminals. The matrix circuit 91 outputs the first luminance signal Y1 and the color difference signals Cr, Cb, and the second matrix circuit 94 further outputs the first luminance signal Y1, LPF 92,
The color difference signals Cr and Cb passed through 93 are input to obtain RGB signals. Then, the RGB signals are subjected to non-linear processing by gamma conversion circuits 95, 96 and 97, and then converted into a second luminance signal Y2 and second color difference signals RY and BY by a third matrix circuit 98. , The second luminance signal Y2 is subjected to aperture correction by the aperture correction circuit 99, and the encoder 911 inputs the second luminance signal subjected to aperture correction and the second color difference signals RY and BY to output a video output. obtain.
As the conventional image pickup apparatus as described above, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
There is one described in Japanese Patent Publication No. 14333.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、CCDから出力された信号から直接生成
された第1の輝度信号Y1を用いてRGB信号を生成し
ているため、第3のマトリクス回路98で生成される第
2の輝度信号Y2はRGB信号から生成されているとは
いえ、色再現性が劣化し、また、第2の輝度信号Y2に
アパーチャ補正を行うため、遅延回路90の他にライン
メモリ910が必要であり、回路を構成した場合、回路
規模が増えるという問題点を有していた。
However, in the above configuration, since the RGB signals are generated by using the first luminance signal Y1 directly generated from the signal output from the CCD, the third matrix is generated. Although the second luminance signal Y2 generated in the circuit 98 is generated from the RGB signal, the color reproducibility is deteriorated, and the aperture correction is performed on the second luminance signal Y2. Besides, the line memory 910 is required, and when the circuit is configured, there is a problem that the circuit scale increases.

【0008】本発明は上記問題点に鑑み、回路規模を抑
え、高周波成分の高周波領域の周波数特性を劣化させる
ことなく、被写体に忠実な色再現性を実現する撮像装置
を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides an image pickup apparatus which realizes color reproducibility faithful to a subject without reducing the circuit scale and degrading the frequency characteristic of the high frequency region of the high frequency component.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の撮像装置は、固体撮像素子から出力された
画素信号を1水平走査期間単位で遅延させた複数の信号
を出力する遅延回路と、固体撮像素子から出力された信
号及び遅延回路から出力された信号から輝度信号の高域
周波数成分(以下、YH信号)を生成するYH生成手段
と、固体撮像素子から出力された信号及び遅延回路から
出力された信号からR信号、G信号及びB信号を生成す
るRGB生成手段と、YH生成手段より生成されたYH
信号にガンマ処理をおこなうYHγ手段と、RGB生成
手段より生成された信号にガンマ処理を行うRGBγ手
段と、RGBγ手段よりガンマ処理されたR,G,B信
号から輝度信号と色差信号を生成するマトリクス手段
と、マトリクス手段より生成された輝度信号とYHγ手
段よりγ処理されたYH信号とを合成して輝度信号とし
て出力する合成手段とを備えたものである。
In order to solve the above problems, an image pickup device of the present invention is a delay for outputting a plurality of signals obtained by delaying a pixel signal output from a solid-state image pickup device in units of one horizontal scanning period. A circuit, YH generation means for generating a high-frequency component (hereinafter, YH signal) of a luminance signal from a signal output from the solid-state image sensor and a signal output from the delay circuit, and a signal output from the solid-state image sensor. RGB generating means for generating R, G and B signals from the signal output from the delay circuit, and YH generated by the YH generating means.
YHγ means for performing gamma processing on the signal, RGBγ means for performing gamma processing on the signal generated by the RGB generating means, and a matrix for generating a luminance signal and a color difference signal from the R, G, B signals gamma processed by the RGBγ means. And a synthesizing means for synthesizing the luminance signal generated by the matrix means and the YH signal subjected to the γ processing by the YHγ means and outputting as a luminance signal.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は、単板式カラー撮像装置
において、固体撮像素子から出力された画素信号を1水
平走査期間単位で遅延させた複数の信号を出力する遅延
回路と、前記固体撮像素子から出力された信号及び前記
遅延回路から出力された信号から輝度信号の高域周波数
成分(以下、YH信号)を生成するYH生成手段と、前
記固体撮像素子から出力された信号及び前記遅延回路か
ら出力された信号からR信号、G信号及びB信号を生成
するRGB生成手段と、前記YH生成手段より生成され
たYH信号にガンマ処理をおこなうYHγ手段と、前記
RGB生成手段より生成された信号にガンマ処理をおこ
なうRGBγ手段と、前記RGBγ手段よりガンマ処理
されたR,G,B信号から輝度信号と色差信号を生成す
るマトリクス手段と、前記マトリクス手段より生成され
た輝度信号と前記YHγ手段よりγ処理されたYH信号
とを合成して輝度信号として出力する合成手段とを備え
たものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a single-plate color image pickup device, a delay circuit for outputting a plurality of signals obtained by delaying a pixel signal output from a solid-state image pickup device in units of one horizontal scanning period, and the solid-state image pickup device. YH generation means for generating a high frequency component (hereinafter, YH signal) of a luminance signal from the signal output from the element and the signal output from the delay circuit, and the signal output from the solid-state image sensor and the delay circuit RGB generating means for generating R, G and B signals from the signal output from the above, YHγ means for performing a gamma process on the YH signal generated by the YH generating means, and a signal generated by the RGB generating means. RGBγ means for performing gamma processing, and matrix means for generating a luminance signal and a color difference signal from the R, G, B signals gamma processed by the RGBγ means. Wherein the γ processed YH signal from the matrix unit luminance signal generated from said YHγ means synthesizes and is obtained by a synthesizing means for outputting a luminance signal.

【0011】また、上記発明において、YH生成手段
は、固体撮像素子から出力された信号及び遅延回路から
出力された信号を任意の隣接画素同士の加算により輝度
信号を生成し、前記輝度信号に対して高周波成分を抽出
して出力するものである。
Further, in the above invention, the YH generating means generates a luminance signal by adding a signal output from the solid-state image pickup device and a signal output from the delay circuit between arbitrary adjacent pixels, and with respect to the luminance signal. The high frequency component is extracted and output.

【0012】さらに、上記発明において、RGB生成手
段は、固体撮像素子から出力された信号及び遅延回路か
ら出力された信号から低周波数成分を抽出して出力する
LPFと、前記LPFから出力された信号からR信号、
G信号及びB信号を生成するマトリクス回路とから構成
されるものである。
Further, in the above invention, the RGB generating means extracts the low frequency component from the signal output from the solid-state image pickup device and the signal output from the delay circuit and outputs the LPF, and the signal output from the LPF. From R signal,
And a matrix circuit for generating the G signal and the B signal.

【0013】以上ような簡便な構成により本発明の撮像
装置は、色信号については、R,G,B信号から生成さ
れるので、色再現性が劣化することなく、さらに、高周
波成分においても、YH信号成分により劣化を防止する
ことができる。
In the image pickup apparatus of the present invention having the above-described simple structure, the color signals are generated from the R, G, B signals, so that the color reproducibility is not deteriorated, and further, even in the high frequency component, Degradation can be prevented by the YH signal component.

【0014】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1における撮像装置の構成を示すものである。図1
において、10は単板方式の固体撮像素子(CCD)で
あり、11は遅延回路であり、12はYH生成手段であ
り、13はYHγ手段であり、14はRGB生成手段で
あり、15はRGBγ手段であり、16はマトリクス手
段であり、17は加算器である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows the configuration of an image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention. Figure 1
In the figure, 10 is a single-plate type solid-state image sensor (CCD), 11 is a delay circuit, 12 is YH generating means, 13 is YHγ means, 14 is RGB generating means, and 15 is RGBγ. Means, 16 is matrix means, and 17 is an adder.

【0016】以上のように構成された撮像装置につい
て、以下、図1、図2、図3及び図4を用いてその動作
を説明する。
The operation of the image pickup apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4.

【0017】固体撮像素子10は垂直方向に2画素混合
した画素データYM(Ye(イエロー)+Mg(マゼン
ダ))、CG(Cy(シアン)+Gr(グリーン))、
YG(Ye+Gr)、CM(Cy+Mg)を出力し、固
体撮像素子10から出力された画素データは遅延回路1
1により遅延無しの信号L0、1ライン遅延した信号L
1、2ライン遅延した信号L2、3ライン遅延した信号
L3、4ライン遅延した信号L4、5ライン遅延した信
号L5、6ライン遅延した信号L6、として出力され
る。YH生成手段12はL0〜L6から輝度信号の高周
波成分であるYHを生成し、YHγ手段13はYH信号
にガンマ(γ)処理を行いYHγとして出力する。RG
B生成手段14はL0〜L6からR(赤)、G(緑)、
B(青)の3原色信号を生成し、RGBγ手段15は
R、G、Bそれぞれにγ処理を施し、Rγ、Gγ、Bγ
として出力する。
The solid-state image sensor 10 has pixel data YM (Ye (yellow) + Mg (magenta)), CG (Cy (cyan) + Gr (green)) obtained by mixing two pixels in the vertical direction,
YG (Ye + Gr) and CM (Cy + Mg) are output, and the pixel data output from the solid-state image sensor 10 is the delay circuit 1.
Signal L0 without delay by 1 and signal L delayed by 1 line
A signal L2 delayed by one or two lines, a signal L3 delayed by three lines, a signal L4 delayed by four lines, a signal L5 delayed by five lines, and a signal L6 delayed by six lines are output. The YH generation means 12 generates YH which is a high frequency component of the luminance signal from L0 to L6, and the YHγ means 13 performs gamma (γ) processing on the YH signal and outputs it as YHγ. RG
The B generation means 14 uses L0 to L6 to generate R (red), G (green),
The B (blue) three primary color signals are generated, and the RGBγ means 15 performs γ processing on each of R, G, and B to obtain Rγ, Gγ, and Bγ.
Output as.

【0018】マトリクス手段16は、Rγ、Gγ、Bγ
から輝度信号YLと色差信号Cを生成し、輝度信号YL
は加算器17で信号YHγと加算して輝度信号Yとして
出力される。マトリクス手段16において、輝度信号Y
Lは以下の(数1)に示す演算により生成する。
The matrix means 16 includes Rγ, Gγ and Bγ.
The luminance signal YL and the color difference signal C are generated from the luminance signal YL
Is added to the signal YHγ by the adder 17 and output as the luminance signal Y. In the matrix means 16, the luminance signal Y
L is generated by the calculation shown in (Equation 1) below.

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】図2(a)はYH生成手段12の構成を示
す一例であり、20はY生成手段であり、21はHPF
(High Pass Filter)である。Y生成手段20は遅延回
路11の出力のL0〜L6から輝度信号Y10,Y1
1,Y12,Y13,Y14を生成し、HPF21は輝
度信号Y10〜Y14より輝度信号の高周波成分である
信号YHを生成する。
FIG. 2A is an example showing the configuration of the YH generating means 12, 20 is the Y generating means, and 21 is the HPF.
(High Pass Filter). The Y generating means 20 outputs the luminance signals Y10 and Y1 from the outputs L0 to L6 of the delay circuit 11.
1, Y12, Y13, Y14 are generated, and the HPF 21 generates a signal YH which is a high frequency component of the luminance signal from the luminance signals Y10 to Y14.

【0021】図2(b)はY生成手段20において輝度
信号Y10〜Y14を生成する方法を表す模式図であ
り、Y生成手段20に入力されるL0〜L6の信号を水
平方向に5画素ならべた状態を表しており、輝度信号Y
10〜Y14は図中太枠のように各画素ごとに水平3画
素加算して生成する。
FIG. 2B is a schematic diagram showing a method of generating the luminance signals Y10 to Y14 in the Y generation means 20. The signals L0 to L6 input to the Y generation means 20 are arranged in the horizontal direction by 5 pixels. The brightness signal Y
10 to Y14 are generated by adding horizontal 3 pixels for each pixel as shown by the thick frame in the figure.

【0022】図3はRGB生成手段14の構成を示す一
例であり、30はLPFであり、31はRGB信号を生
成するRGBマトリクスである。
FIG. 3 is an example showing the configuration of the RGB generating means 14, 30 is an LPF, and 31 is an RGB matrix for generating RGB signals.

【0023】LPF30はL0〜L6の信号から同色の
信号同士で水平、垂直、斜め方向にLPFをかけてYM
L、CGL、YGL、CMLとして出力し、RGBマト
リクス31はLPF30から出力された信号から以下の
(数2)に示す演算によりR、G、B信号を生成する。
The LPF 30 applies the LPF in the horizontal, vertical and diagonal directions from the signals of L0 to L6 to the signals of the same color to make YM.
L, CGL, YGL, and CML are output, and the RGB matrix 31 generates R, G, and B signals from the signal output from the LPF 30 by the calculation shown in (Equation 2) below.

【0024】[0024]

【数2】 [Equation 2]

【0025】図4はLPF30での処理の模式図であ
り、図4(a)はLPF30に入力されるL0〜L6の
信号を水平方向に5画素ならべた状態を表しており、図
4(b)は図4(a)で示された画素それぞれにかける
係数である。LPF30は図4(a)で示す画素に図4
(b)の係数を乗じ、同じ信号どうしで加算処理を行
う。すると、図4(c)に示したように水平、垂直、斜
め方向の加算処理が行われ、水平、垂直、斜め方向につ
いて高周波成分が抑圧され低域の各画素信号YML、C
GL、YGL、CMLが得られる。
FIG. 4 is a schematic diagram of the processing in the LPF 30, and FIG. 4A shows a state in which the signals L0 to L6 input to the LPF 30 are arranged horizontally by 5 pixels, and FIG. ) Is a coefficient applied to each pixel shown in FIG. The LPF 30 has the same structure as the pixel shown in FIG.
The coefficient of (b) is multiplied, and the addition processing is performed with the same signals. Then, as shown in FIG. 4C, horizontal, vertical, and diagonal addition processing is performed, high-frequency components are suppressed in the horizontal, vertical, and diagonal directions, and low-frequency pixel signals YML and C
GL, YGL and CML are obtained.

【0026】以上のように本実施の形態によれば、固体
撮像素子10と、遅延回路11と、YH生成手段12
と、YHγ手段13と、RGB生成手段14と、RGB
γ手段15と、マトリクス手段16と、加算器17を設
けることにより、輝度信号の高周波成分(YH)は固体
撮像素子10から出力された信号YM、CG、YG、C
Mの加算により生成した輝度信号から構成し、輝度信号
の低周波成分(YL)はγ処理後のR,G,B信号から
(数1)に基づいて生成された輝度信号から構成するこ
とで、撮像した画像の周波数特性を損なうこと無く、ま
た、色信号はγ処理後のR,G,B信号からマトリクス
手段により生成することで、被写体に忠実な色再現を実
現することができる。
As described above, according to this embodiment, the solid-state image pickup device 10, the delay circuit 11, and the YH generating means 12 are provided.
, YHγ means 13, RGB generating means 14, RGB
By providing the γ means 15, the matrix means 16 and the adder 17, the high frequency components (YH) of the luminance signal are the signals YM, CG, YG and C output from the solid-state image sensor 10.
The luminance signal is generated by adding M, and the low frequency component (YL) of the luminance signal is composed of the luminance signal generated based on (Equation 1) from the R, G, B signals after the γ processing. It is possible to realize faithful color reproduction for a subject by generating the color signal from the R, G, B signals after the γ processing by the matrix means without impairing the frequency characteristics of the captured image.

【0027】なお、上記実施の形態ではY生成手段20
は各画素ごとに水平3画素加算してY10〜Y14を生
成すると記載したが、例えば各画素ごとに水平2画素加
算してY10〜Y14を生成するなど上記実施の形態に
記載の内容に限定するものではない。また、LPF30
は図4(a)で示す画素に図4(b)の係数を乗じと記
載したが、図4(a)で示す画素に乗じる係数は上記実
施の形態に記載の内容に限定するものではない。
In the above embodiment, the Y generation means 20
Describes that Y3 to Y14 are added horizontally for each pixel to generate Y10 to Y14. However, the contents are limited to those described in the above-described embodiment, such as adding 2 horizontal pixels to each pixel to generate Y10 to Y14. Not a thing. Also, LPF30
Describes that the pixel shown in FIG. 4A is multiplied by the coefficient of FIG. 4B, but the coefficient by which the pixel shown in FIG. 4A is multiplied is not limited to the contents described in the above embodiment. .

【0028】(実施の形態2)図5は本発明の実施の形
態2における撮像装置の構成を示すものである。図5に
おいて、50は固体撮像素子(CCD)であり、11は
遅延回路であり、52はYH生成手段であり、13はY
Hγ手段であり、54はRGB生成手段であり、15は
RGBγ手段であり、16はマトリクス手段であり、1
7は加算器である。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a structure of an image pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, 50 is a solid-state image sensor (CCD), 11 is a delay circuit, 52 is YH generation means, and 13 is Y.
Hγ means, 54 is RGB generating means, 15 is RGBγ means, 16 is matrix means, 1
7 is an adder.

【0029】遅延回路11、YHγ手段13、RGBγ
手段15、マトリクス手段16及び加算器17は、実施
の形態1と同様なものであるので詳細な説明は省略す
る。
Delay circuit 11, YHγ means 13, RGBγ
The means 15, the matrix means 16 and the adder 17 are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

【0030】以上のように構成された撮像装置につい
て、以下、図5、図6、図7、図8を用いてその動作を
説明する。
The operation of the image pickup apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS. 5, 6, 7, and 8.

【0031】固体撮像素子50は撮像面上に配列された
各画素データMg(マゼンダ)、Gr(グリーン)、Y
e(イエロー)、Cy(シアン)を出力し、固体撮像素
子50から出力された画素データは遅延回路11により
遅延無しの信号L0、1ライン遅延した信号L1、2ラ
イン遅延した信号L2、3ライン遅延した信号L3、4
ライン遅延した信号L4、5ライン遅延した信号L5、
6ライン遅延した信号L6、として出力される。YH生
成手段52はL0〜L6の信号から輝度信号の高周波成
分である信号YHを生成し、YHγ手段13は信号YH
にガンマ処理を行いYHγとして出力する。RGB生成
手段54はL0〜L6の信号からR,G,Bの3原色信
号を生成し、RGBγ手段15はR,G,Bそれぞれに
γ処理を施しRγ、Gγ、Bγとして出力する。
The solid-state image pickup device 50 has pixel data Mg (magenta), Gr (green), and Y arranged on the image pickup surface.
The pixel data that outputs e (yellow) and Cy (cyan) and is output from the solid-state image sensor 50 is a signal L0 without delay by the delay circuit 11, a signal L1 delayed by one line, a signal L2 delayed by two lines, and three lines Delayed signal L3,4
Line-delayed signal L4, line-delayed signal L5,
The signal L6 delayed by 6 lines is output. The YH generating means 52 generates a signal YH which is a high frequency component of the luminance signal from the signals L0 to L6, and the YHγ means 13 outputs the signal YH.
Gamma processing is performed on the output and YHγ is output. The RGB generating means 54 generates three primary color signals of R, G and B from the signals of L0 to L6, and the RGBγ means 15 performs γ processing on each of R, G and B and outputs them as Rγ, Gγ and Bγ.

【0032】マトリクス手段16はRγ、Gγ、Bγ信
号から輝度信号YLと色差信号Cを生成し、輝度信号Y
Lは加算器17で信号YHγと加算して輝度信号Yとし
て出力される。
The matrix means 16 generates a luminance signal YL and a color difference signal C from the Rγ, Gγ and Bγ signals, and the luminance signal Y
L is added to the signal YHγ by the adder 17 and output as a luminance signal Y.

【0033】図6(a)はYH生成手段52の構成を示
す一例であり、60はY生成手段であり、21はHPF
である。Y生成手段60は遅延回路11の出力の信号L
0〜L6から輝度信号Y10,Y11,Y12,Y1
3,Y14を生成し、HPF21は輝度信号Y10〜Y
14より輝度信号の高周波成分である信号YHを生成す
る。
FIG. 6A is an example showing the configuration of the YH generating means 52, 60 is the Y generating means, and 21 is the HPF.
Is. The Y generation means 60 is a signal L output from the delay circuit 11.
0 to L6 to luminance signals Y10, Y11, Y12, Y1
3, Y14 is generated, and the HPF 21 generates the luminance signals Y10 to Y.
A signal YH which is a high frequency component of the luminance signal is generated from 14.

【0034】図6(b)は、Y生成手段60において輝
度信号Y10〜Y14を生成する方法を表す模式図であ
り、Y生成手段60に入力されるL0〜L6の信号を水
平方向に5画素ならべた状態を表しており、輝度信号Y
10〜Y14の各々は太枠のように各画素ごとに水平垂
直4画素加算して生成する。
FIG. 6B is a schematic diagram showing a method of generating the luminance signals Y10 to Y14 in the Y generation means 60. The signals of L0 to L6 input to the Y generation means 60 are horizontally arranged in 5 pixels. Represents the aligned state, the luminance signal Y
Each of 10 to Y14 is generated by adding horizontal and vertical four pixels for each pixel like a thick frame.

【0035】図7は、RGB生成手段54の構成を示す
一例であり、70はLPFであり、71はRGB信号を
生成するRGBマトリクスである。
FIG. 7 shows an example of the structure of the RGB generating means 54. Reference numeral 70 is an LPF, and 71 is an RGB matrix for generating RGB signals.

【0036】LPF70は遅延回路11の出力の信号L
0〜L6から同色の信号同士で水平、垂直、斜め方向に
LPFをかけてMgL、GrL、YeL、CyLとして
出力し、RGBマトリクス71はLPF70から出力さ
れた信号から以下の(数3)に示す演算によりR,G,
B信号を生成する。
The LPF 70 is a signal L output from the delay circuit 11.
From 0 to L6, signals of the same color are horizontally, vertically, and diagonally applied to the LPF, and output as MgL, GrL, YeL, and CyL, and the RGB matrix 71 is shown in (Formula 3) below from the signal output from the LPF 70. R, G,
B signal is generated.

【0037】[0037]

【数3】 [Equation 3]

【0038】図8は、LPF70での処理を示す模式図
であり、図8(a)はLPF70に入力されるL0〜L
6の信号を水平方向に5画素ならべた状態を表してお
り、図8(b)は図8(a)で示された画素それぞれに
かける係数である。LPF70は図8(a)で示す画素
に図8(b)の係数を乗じ、同じ信号同士で加算処理を
行う。すると、図8(c)に示したように水平、垂直、
斜め方向の加算処理が行われ、水平、垂直、斜め方向に
ついて高周波成分が抑圧され低域の各画素信号MgL、
GrL、YeL、CyLが得られる。
FIG. 8 is a schematic diagram showing processing in the LPF 70, and FIG. 8A shows L0 to L input to the LPF 70.
6 shows a state in which 5 signals are arranged in the horizontal direction by 5 pixels, and FIG. 8B shows a coefficient to be applied to each pixel shown in FIG. 8A. The LPF 70 multiplies the pixel shown in FIG. 8A by the coefficient shown in FIG. 8B, and performs addition processing on the same signals. Then, as shown in FIG. 8C, horizontal, vertical,
The addition processing in the diagonal direction is performed, high-frequency components are suppressed in the horizontal, vertical, and diagonal directions, and each pixel signal MgL in the low frequency band,
GrL, YeL and CyL are obtained.

【0039】以上のように本実施の形態によれば、固体
撮像素子50と、遅延回路11と、YH生成手段52
と、YHγ手段13と、RGB生成手段54と、RGB
γ手段15と、マトリクス手段16と、加算器17とを
設けることにより、輝度信号の高周波成分は固体撮像素
子から出力された信号Mg,Gr,Ye,Cyの加算に
より生成した輝度信号から構成し、輝度信号の低周波成
分はγ処理後のR,G,B信号から(数1)に基づいて
生成された輝度信号から構成することで、撮像した画像
の周波数特性を損なうこと無く、また、色信号はγ処理
後のR,G,B信号からマトリクス手段により生成する
ことで、被写体に忠実な色再現を実現することができ
る。
As described above, according to the present embodiment, the solid-state image pickup device 50, the delay circuit 11, and the YH generating means 52.
, YHγ means 13, RGB generating means 54, RGB
By providing the γ means 15, the matrix means 16 and the adder 17, the high frequency component of the luminance signal is composed of the luminance signal generated by the addition of the signals Mg, Gr, Ye and Cy output from the solid-state image sensor. , The low-frequency component of the luminance signal is composed of the luminance signal generated based on (Equation 1) from the R, G, and B signals after the γ processing, without impairing the frequency characteristic of the captured image, and By generating the color signal from the R, G, B signals after the γ processing by the matrix means, it is possible to realize color reproduction faithful to the subject.

【0040】なお、上記実施の形態において、固体撮像
素子50は撮像面上に配列された各画素データMg、G
r、Ye、Cyを出力すると記載したが、撮像面上に配
列された各画素データは例えばR,G,B,Gなど、上
記実施の形態に記載の内容に限定するものではない。ま
た、Y生成手段60は各画素ごとに水平垂直4画素加算
して信号Y10〜Y14を生成すると記載したが、例え
ば各画素ごとに水平垂直9画素加算して信号Y10〜Y
14を生成するなど上記実施の形態に記載の内容に限定
するものではない。また、LPF70は図8(a)で示
す画素に図8(b)の係数を乗じると記載したが、図8
(a)で示す画素に乗じる係数は上記実施の形態に記載
の内容に限定するものではない。
In the above embodiment, the solid-state image pickup device 50 has the pixel data Mg, G arranged on the image pickup surface.
Although it is described that r, Ye, and Cy are output, the pixel data arranged on the imaging surface is not limited to the contents described in the above-described embodiments, such as R, G, B, and G. Further, it is described that the Y generation means 60 adds horizontal and vertical four pixels for each pixel to generate signals Y10 to Y14, but for example, adds horizontal and vertical nine pixels for each pixel and signals Y10 to Y14.
The present invention is not limited to the contents described in the above embodiment, such as generating 14. Further, the LPF 70 has been described as multiplying the pixel shown in FIG. 8A by the coefficient shown in FIG. 8B.
The coefficient by which the pixel shown in (a) is multiplied is not limited to the contents described in the above embodiment.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように本発明は、固体撮像素子か
ら出力された画素信号を1水平走査期間単位で遅延させ
た複数の信号を出力する遅延回路と、固体撮像素子から
出力された信号及び遅延回路から出力された信号から輝
度信号の高域周波数成分(YH信号)を生成するYH生
成手段と、遅延回路から出力された信号からR,G,B
信号を生成するRGB生成手段と、YH生成手段より生
成されたYH信号にγ処理をおこなうYHγ手段と、R
GB生成手段より生成された信号にγ処理をおこなうR
GBγ手段と、RGBγ手段よりγ処理されたR,G,
B信号から輝度信号YLと色差信号Cを生成するマトリ
クス手段と、マトリクス手段より生成された輝度信号Y
LとYHγ手段よりγ処理されたYH信号を合成する手
段を設けることにより、高周波成分の高周波領域の周波
数特性を劣化させることなく、被写体に忠実な色再現性
を実現することができる。
As described above, according to the present invention, the delay circuit for outputting a plurality of signals obtained by delaying the pixel signal output from the solid-state image pickup device in units of one horizontal scanning period, and the signal output from the solid-state image pickup device. And YH generation means for generating a high frequency component (YH signal) of the luminance signal from the signal output from the delay circuit, and R, G, B from the signal output from the delay circuit.
RGB generating means for generating a signal, YHγ means for performing γ processing on the YH signal generated by the YH generating means, and R
R for performing γ processing on the signal generated by the GB generating means
GBγ means and R, G, which have been subjected to γ processing by the RGBγ means
Matrix means for generating the luminance signal YL and the color difference signal C from the B signal, and the luminance signal Y generated by the matrix means
By providing a means for synthesizing the Y and YH signals that have been subjected to the γ processing by the LH and YHγ means, it is possible to realize color reproducibility faithful to the subject without degrading the frequency characteristics of the high frequency region of the high frequency component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1による撮像装置の構成を
示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同撮像装置のYH生成手段の構成及び動作の説
明図
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration and an operation of a YH generation unit of the imaging device.

【図3】同撮像装置のRGB生成手段の構成を示すブロ
ック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of RGB generating means of the image pickup apparatus.

【図4】同撮像装置のRGB生成手段のLPFでの処理
を説明する模式図
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a process in an LPF of an RGB generating unit of the image pickup apparatus.

【図5】本発明の実施の形態2による撮像装置の構成を
示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図6】同撮像装置のYH生成手段の構成及び動作の説
明図
FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration and an operation of a YH generation unit of the imaging device.

【図7】同撮像装置のRGB生成手段の構成を示すブロ
ック図
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of RGB generating means of the imaging device.

【図8】同撮像装置のRGB生成手段のLPFでの処理
を説明する模式図
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a process in the LPF of the RGB generation unit of the imaging device.

【図9】従来の撮像装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 固体撮像素子 11 遅延回路 12 YH生成手段 13 YHγ手段 14 RGB生成手段 15 RGBγ手段 16 マトリクス手段 17 加算器 10 Solid-state image sensor 11 Delay circuit 12 YH generation means 13 YHγ means 14 RGB generating means 15 RGBγ means 16 Matrix means 17 adder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 靖利 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C065 AA01 BB19 CC01 DD02 GG01 5C066 AA01 CA08 EE02 KM02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasutoshi Yamamoto             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F term (reference) 5C065 AA01 BB19 CC01 DD02 GG01                 5C066 AA01 CA08 EE02 KM02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単板式カラー撮像装置において、固体撮
像素子から出力された画素信号を1水平走査期間単位で
遅延させた複数の信号を出力する遅延回路と、前記固体
撮像素子から出力された信号及び前記遅延回路から出力
された信号から輝度信号の高域周波数成分(以下、YH
信号)を生成するYH生成手段と、前記固体撮像素子か
ら出力された信号及び前記遅延回路から出力された信号
からR信号、G信号及びB信号を生成するRGB生成手
段と、前記YH生成手段より生成されたYH信号にガン
マ処理をおこなうYHγ手段と、前記RGB生成手段よ
り生成された信号にガンマ処理をおこなうRGBγ手段
と、前記RGBγ手段よりガンマ処理されたR,G,B
信号から輝度信号と色差信号を生成するマトリクス手段
と、前記マトリクス手段より生成された輝度信号と前記
YHγ手段よりγ処理されたYH信号とを合成して輝度
信号として出力する合成手段とを備えた撮像装置。
1. A single-plate color imaging device, a delay circuit for outputting a plurality of signals obtained by delaying a pixel signal output from a solid-state imaging device in units of one horizontal scanning period, and a signal output from the solid-state imaging device. And the high frequency component of the luminance signal (hereinafter referred to as YH) from the signal output from the delay circuit.
YH generation means for generating a signal), RGB generation means for generating an R signal, a G signal and a B signal from the signal output from the solid-state image sensor and the signal output from the delay circuit, and the YH generation means. YHγ means for performing gamma processing on the generated YH signal, RGBγ means for performing gamma processing on the signal generated by the RGB generating means, and R, G, B gamma processed by the RGBγ means.
Matrix means for generating a luminance signal and a color difference signal from the signal, and a synthesizing means for synthesizing the luminance signal generated by the matrix means and the YH signal subjected to the γ processing by the YHγ means and outputting as a luminance signal. Imaging device.
【請求項2】 YH生成手段が固体撮像素子から出力さ
れた信号及び遅延回路から出力された信号を任意の隣接
画素同士の加算により輝度信号を生成し、前記輝度信号
に対して高周波成分を抽出して出力することを特徴とす
る請求項1記載の撮像装置。
2. A YH generating means adds a signal output from a solid-state image sensor and a signal output from a delay circuit to adjacent pixels to generate a luminance signal, and extracts a high frequency component from the luminance signal. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus outputs the image.
【請求項3】 RGB生成手段が固体撮像素子から出力
された信号及び遅延回路から出力された信号から低周波
数成分を抽出して出力するLPFと、前記LPFから出
力された信号からR信号、G信号及びB信号を生成する
マトリクス回路とから構成されることを特徴とする請求
項1記載の撮像装置。
3. An LPF for extracting low-frequency components from a signal output from a solid-state image sensor and a signal output from a delay circuit by an RGB generator, and outputting the LPF, and an R signal, G from the signal output from the LPF. The image pickup apparatus according to claim 1, comprising a matrix circuit for generating a signal and a B signal.
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