JP2012019429A - Imaging signal processing circuit and imaging signal processing method - Google Patents
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Abstract
【課題】フラッシュ等の影響による撮像画像に対して手作業の編集作業によることなく撮像信号処理回路内で画像処理をして違和感のない画像を出力。
【解決手段】RGB又はYPbPr3チャンネルの撮像信号を時系列的に少なくとも2画面分を記憶する画像メモリを具え、画像メモリの出力から撮影時にフラッシュ発光が発生したときのみ該画像メモリの画像を入れ換え処理を行うメモリ処理回路と、メモリ処理回路の出力の中でフラッシュ発光の影響により全体の輝度値が上昇している画像に対して、輝度の低い部分の黒線を隠蔽処理する黒線処理回路と、入力信号がRGB3チャンネルの場合のみ輝度信号を作成する輝度信号作成回路と、輝度信号作成回路の出力に対して撮影時にフラッシュが発生したか否かを判別し、発生した画像におけるフラッシュの発光による輝度値が急激に上昇する部分を境界線として検出しメモリ処理回路と黒線処理回路とに対し制御を行う。
【選択図】図1Image processing is performed in an imaging signal processing circuit for a captured image due to the influence of a flash or the like without manually editing, and an image without a sense of incongruity is output.
An image memory for storing at least two screens of RGB or YPbPr3 channel imaging signals in time series is provided, and an image in the image memory is exchanged only when flash light emission occurs during photographing from the output of the image memory. And a black line processing circuit for concealing a black line in a low luminance part for an image whose overall luminance value is increased due to the influence of flash light emission in the output of the memory processing circuit, , A luminance signal generation circuit that generates a luminance signal only when the input signal is RGB 3 channel, and whether or not a flash has occurred at the time of shooting with respect to the output of the luminance signal generation circuit, and by the flash emission in the generated image A portion where the luminance value increases rapidly is detected as a boundary line, and the memory processing circuit and the black line processing circuit are controlled.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、ローリングシャッタ方式のCMOS撮像素子を用いたテレビカメラ装置によって撮影された撮像画像を画像処理してフラッシュ発光による影響を排除する撮像信号処理回路及びその撮像信号処理方法に関する。 The present invention relates to an imaging signal processing circuit and an imaging signal processing method thereof that process an image captured by a television camera device using a rolling shutter type CMOS image sensor to eliminate the influence of flash emission.
放送局で使用するテレビカメラは、CCD(charge coupled device)撮像素子に代わり、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ(以下、CMOS撮像素子と称する)を使用したテレビカメラが主流となりつつある。CMOS撮像素子には、電子シャッタの相違により、ローリングシャッタ方式とグローバルシャッタ方式とがある。ローリングシャッタ方式は水平ライン毎に露光タイミングが異なり、露光条件等をリセット処理しながら順次露光する露光方式で、グローバルシャッタ方式は露光タイミングが全水平ライン同時に処理する方式である。コスト的にはローリングシャッタ方式が安価であるのに対して、グローバルシャッタ方式は高価であるため、一般にローリングシャッタ方式を使用している。 Television cameras used in broadcasting stations are becoming mainstream television cameras using CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors (hereinafter referred to as CMOS image sensors) instead of CCD (charge coupled device) image sensors. CMOS image sensors are classified into a rolling shutter system and a global shutter system depending on the electronic shutter. The rolling shutter method is an exposure method in which the exposure timing is different for each horizontal line, and the exposure is sequentially performed while resetting the exposure conditions and the like. The global shutter method is a method in which the exposure timing is processed simultaneously for all horizontal lines. In terms of cost, the rolling shutter system is inexpensive, whereas the global shutter system is expensive, so the rolling shutter system is generally used.
ローリングシャッタ方式のCMOS撮像素子を使用したテレビカメラで撮影した撮像画像では、撮像画像の中にフラッシュやストロボ等の非常に発光期間の短い照明成分が入力されると、画面内の一部分にフラッシュ発光の影響により輝度が上昇した後に露光される部分と、フラッシュ発光の影響を受けていない時に露光された部分とが同一フィールド画像内で共存する状態となり、画像内に帯状の輝度差が生じることがある。このような現象はフラッシュバンドと呼ばれ、順次露光方法に起因しており、グローバルシャッタ方式の場合には発生しない現象である。 In a captured image taken with a TV camera using a rolling shutter type CMOS image sensor, if an illumination component with a very short light emission period, such as a flash or strobe, is input to the captured image, flash emission occurs in a part of the screen. The portion exposed after the brightness increases due to the influence of the light and the portion exposed when not affected by the flash emission coexist in the same field image, and a band-like luminance difference may occur in the image. is there. Such a phenomenon is called a flash band, which is due to the sequential exposure method, and does not occur in the case of the global shutter system.
図9は撮像画像を時系列に示してローリングシャッタ方式とグローバルシャッタ方式との相違を図示したものであり、フラッシュの発光があると、その撮像画像はローリングシャッタ方式の場合、撮像画像にフラッシュバンドが時系列で隣り合う二画面に発生するのに対し、グローバルシャッタ方式の場合はフラッシュの発光により輝度が上昇して画像全体が影響を受けるので、フラッシュバンドが発生しない。 FIG. 9 shows captured images in chronological order and illustrates the difference between the rolling shutter method and the global shutter method. When there is flash emission, the captured image is a flash band in the captured image in the case of the rolling shutter method. Is generated on two adjacent screens in time series, whereas in the case of the global shutter system, the brightness is increased by the flash emission and the entire image is affected, so that no flash band is generated.
図9から明らかなように、撮像画像にフラッシュ発光による高輝度部分によるフラッシュバンド現象が発生すると、画像として見づらくなり、好ましいものではない。そこで、本願出願人は、特開2009−284199号公報で開示したように、テレビカメラで撮像した画像データとともにフラッシュに関する情報を作成して記録し、その後のスタジオ等での編集を容易とすることができる記録媒体を有するテレビカメラを提案した。図10を参照し本出願人による従来のテレビカメラ装置について説明する。 As is apparent from FIG. 9, when a flash band phenomenon caused by a high luminance portion due to flash emission occurs in the captured image, it becomes difficult to see the image, which is not preferable. Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-284199, the applicant of the present application creates and records information about a flash together with image data captured by a television camera, and facilitates subsequent editing in a studio or the like. A TV camera with a recording medium capable of recording was proposed. A conventional television camera apparatus by the present applicant will be described with reference to FIG.
図10のテレビカメラ装置は、固体撮像素子1からの映像信号を処理する映像系DSP(Digital Signal Processer)2と、映像系DSP2の出力信号に静止画カメラのフラッシュ映像が含まれているか否かを検出し、含まれている場合はフラッシュ有りとするトリガ信号を発生し、そのフラッシュに関するデータを出力するフラッシュ判別回路3と、フラッシュ判別回路3からのトリガ信号により、映像系DSP2の出力映像データのフラッシュに関するデータを作成し、出力映像データと共に記録制御するCPU4と、CPU4からの出力を記録する記録媒体5とを具えており、記録媒体5に記録したフラッシュに関するデータを参照し編集作業が手作業で行うことができる(例えば、特許文献1参照)。
The television camera device of FIG. 10 includes a video DSP (Digital Signal Processor) 2 that processes a video signal from the solid-
しかしながら、従来のテレビカメラ装置において、ローリングシャッタ方式のCMOS撮像素子を使用した場合、水平ライン毎に露光タイミングの異なる順次露光方式であるため、撮影中にフラッシュが発生すると、図9で示したように、画像の途中でそのフィールド画像が高輝度画像となり、次のフィールドにも影響を与えて途中までが高輝度でその後元のフラッシュ発光の影響を受けない画像に戻る現象が生じる。このフラッシュの影響による高輝度状態にある画像は、フラッシュ発光が発生したフィールド画像の高輝度領域と、次のフィールド画像の高輝度領域の画像を加えると丁度1フィールド分となる。このようにフィールド画像間に跨る高輝度領域が存在すると、動画で見た場合には一画面内で輝度が異なる画像が存在することになり、違和感を覚えるといった問題点があった。 However, when a rolling shutter type CMOS image sensor is used in a conventional television camera device, since it is a sequential exposure method with different exposure timing for each horizontal line, if a flash occurs during shooting, as shown in FIG. In addition, the field image becomes a high-intensity image in the middle of the image, and a phenomenon occurs in which the next field is affected and the image is returned to an image that is high-intensity until the middle and is not affected by the original flash emission. The image in the high luminance state due to the influence of the flash is exactly one field when the high luminance region of the field image where the flash emission is generated and the image of the high luminance region of the next field image are added. Thus, when there is a high luminance region straddling between field images, there is a problem that when viewed as a moving image, images having different luminances exist within one screen, and the user feels uncomfortable.
また、フラッシュが発生した場合、フラッシュ発光の影響を受けた高輝度画像からフラッシュ発光の影響を受けていない通常撮影の画像に変化する境界部分に黒つぶれが発生する。同様に高輝度画像から突然低輝度画像へと変化する場合にも黒つぶれが発生する。この黒つぶれは、1水平ライン毎に露光時間を設定し、リセット処理して設定しいるため光強度の急激な変化に対応できず、光量不足となり黒つぶれが発生する。この黒つぶれは撮像画像中の低輝度領域とその周囲にある高輝度部分との輝度値を比較して極端な差があると発生し黒線のような画像となり、その映像は違和感を覚えるといった問題点があった。現在は、このような高輝度な撮像画像を取得した場合、手作業による編集作業によって画像を直して放送に使用しているのが現状であり、手間が掛かるものであった。 Further, when a flash occurs, blackout occurs at a boundary portion where the high luminance image affected by the flash emission changes to the normal image that is not affected by the flash emission. Similarly, blackout occurs when the image changes suddenly from a high luminance image to a low luminance image. Since this blackout is set by setting the exposure time for each horizontal line and resetting it, it cannot cope with a sudden change in light intensity, resulting in insufficient light quantity and blackout. This blackout occurs when there is an extreme difference between the brightness values of the low-brightness area in the captured image and the surrounding high-brightness part, resulting in an image that looks like a black line, and the video feels uncomfortable. There was a problem. At present, when such a high-brightness captured image is acquired, the current situation is that the image is corrected for manual broadcasting and used for broadcasting, which is troublesome.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、フラッシュ等の影響により撮像画像に対して手作業の編集作業によらずに撮像信号処理回路内で画像処理をすることにより違和感のない画像を出力することが可能な撮像信号処理回路及びその撮像信号処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and does not give a sense of incongruity by performing image processing in a captured image signal processing circuit without performing manual editing operations on captured images due to the influence of flash or the like. An object of the present invention is to provide an imaging signal processing circuit capable of outputting an image and an imaging signal processing method thereof.
本発明は、上記課題を達成したものであって、請求項1の発明は、撮像装置における撮像信号処理回路において、
入力されたRGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルからの撮像信号を時系列的に最新の画像とその直前の画像との少なくとも2画面分を記憶する3チャンネルの画像メモリとを具え、前記3チャンネルの画像メモリの出力から撮影時にフラッシュが発生したときのみ該画像メモリの画像を入れ換え処理を行う3つのメモリ処理回路と、
前記メモリ処理回路の出力の中でフラッシュの発光の影響により全体の輝度値が上昇している画像領域に対して、その境界部付近に存在する輝度の低い部分である黒線を隠蔽処理する3つの黒線処理回路と、
入力信号としRGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルの各撮像信号が入力され、該入力信号がRGB3チャンネルの場合、輝度信号を作成し、YPbPr3チャンネルの場合、Y信号を輝度信号とする輝度信号作成回路と、
該輝度信号作成回路の出力に対して撮影時に前記フラッシュが発生したか否かを判別し、かつ該フラッシュが発生した画像におけるフラッシュ発光による輝度値の急激な上昇をしている部分を境界線として検出し前記メモリ処理回路と前記黒線処理回路とに対して制御情報を与えるフラッシュ処理回路とを具えることを特徴とする撮像信号処理回路である。
The present invention achieves the above-mentioned problems, and the invention according to
A three-channel image memory for storing at least two screens of the latest image and the immediately preceding image of the input image signals from the RGB3 channel or the YPbPr3 channel in time series; Three memory processing circuits that perform replacement processing of images in the image memory only when a flash occurs during shooting from the output;
In the output of the memory processing circuit, a black line, which is a low-luminance portion near the boundary portion, is concealed with respect to an image region whose overall luminance value has increased due to the effect of
An RGB3 channel or YPbPr3 channel imaging signal is input as an input signal. When the input signal is an RGB3 channel, a luminance signal is generated.
It is determined whether or not the flash has occurred at the time of photographing with respect to the output of the luminance signal generation circuit, and a portion where the luminance value rapidly increases due to flash emission in an image in which the flash has occurred is defined as a boundary line An imaging signal processing circuit comprising: a flash processing circuit that detects and provides control information to the memory processing circuit and the black line processing circuit.
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の撮像信号処理回路において、
前記フラッシュ処理回路は、同一フィールドの撮像信号において、
1水平ライン毎に画素の輝度値を積算する画素積算部と、
該画素積算部の平均値を積算する平均値算出部と、
1フィールドのライン毎の平均値を記憶する平均値メモリと、
前記平均値メモリの任意のアドレスに対して読み出し又は書き込み制御を行うR/W制御部と、
前記平均値算出部の出力と前記平均値メモリから読み出される1フィールド前の垂直位置に対応する水平ラインの平均値との差を検出する差分検出部と、
前記差分検出部の出力を所定基準値と比較する比較部と、
前記比較部の比較の結果、前記差分値が前記所定基準値以上のときフラッシュ有りと判断してそのときの垂直ライン番号を前記R/W制御部より得てフラッシュトリガ信号と前記垂直ライン番号を境界線として出力する境界線検出部とからなることを特徴とする撮像信号処理回路である。
According to a second aspect of the present invention, in the imaging signal processing circuit according to the first aspect,
The flash processing circuit, in the imaging signal of the same field,
A pixel integration unit that integrates luminance values of pixels for each horizontal line;
An average value calculation unit that integrates the average value of the pixel integration unit;
An average value memory for storing an average value for each line of one field;
An R / W control unit that performs read or write control on an arbitrary address of the average value memory;
A difference detection unit for detecting a difference between an output of the average value calculation unit and an average value of a horizontal line corresponding to a vertical position one field before read from the average value memory;
A comparison unit that compares the output of the difference detection unit with a predetermined reference value;
As a result of the comparison by the comparison unit, when the difference value is equal to or greater than the predetermined reference value, it is determined that flash is present, and the vertical line number at that time is obtained from the R / W control unit, and the flash trigger signal and the vertical line number are obtained. An imaging signal processing circuit comprising: a boundary line detection unit that outputs a boundary line.
また、請求項3の発明は、請求項1に記載の撮像信号処理回路において、
前記メモリ処理回路は、
前記フラッシュ処理回路によるフラッシュ有りとする制御信号に基づいて、前記少なくとも2つの画像メモリのそのフラッシュ発生位置に応じたメモリ内容を入れ換えるメモリ転送制御部を具えることを特徴とする撮像信号処理回路である。
According to a third aspect of the present invention, in the imaging signal processing circuit according to the first aspect,
The memory processing circuit includes:
An imaging signal processing circuit comprising: a memory transfer control unit that replaces memory contents according to the flash generation position of the at least two image memories based on a control signal indicating that flash is present by the flash processing circuit. is there.
また、請求項4の発明は、請求項1に記載の撮像信号処理回路において、
前記黒線処理回路は、前記メモリ処理回路の出力画像を記憶する画像メモリと、
前記画像メモリに記憶されている画像に前記黒線があるか否かを検出し、ある場合にはその位置を特定し、前記隠蔽処理部に対して隠蔽処理を行うように制御する位置探索処理部と、
前記画像メモリに記憶されている画像が処理対象画像のときに所定領域の画素演算により算出した画素値に置換して前記黒線を隠蔽する処理を行う隠蔽処理部と、
前記隠蔽処理終了画像に対して平均化フィルタ処理を行う平均化フィルタ部とからなることを特徴とする撮像信号処理回路である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging signal processing circuit according to the first aspect,
The black line processing circuit includes an image memory for storing an output image of the memory processing circuit;
A position search process for detecting whether or not the black line is present in the image stored in the image memory, specifying the position in the case, and controlling the concealment processing unit to perform the concealment process And
A concealment processing unit that performs a process of concealing the black line by replacing with a pixel value calculated by pixel calculation of a predetermined region when the image stored in the image memory is a processing target image;
An imaging signal processing circuit comprising: an averaging filter unit that performs an averaging filter process on the concealment processing end image.
また、請求項5の発明は、撮像装置における撮像信号処理方法において、
RGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルの撮像信号から輝度成分算出手段により輝度成分を算出するステップと、
前記輝度成分の同一フィールドにおける水平ライン毎の平均値を平均輝度値算出手段により算出して記憶し、前記平均値と直前のフィールドにおける垂直位置が同位置となる水平ライン毎の平均値の差分値を差分処理手段により算出し、その差分値を所定基準値とを比較手段により比較して前記撮像信号にフラッシュが発光したことによる輝度変化が含まれるか否かをフラッシュ判定手段により判別するステップと、
RGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルの撮像信号を記憶し、前記フラッシュが含まれるときに、前記撮像信号の一部の画像入れ換え処理を画像入れ換え処理手段により行うステップと、
前記画像入れ換え処理を行った撮像信号の境界部分に対して、前記境界に存在する黒線を黒線隠蔽処理手段により隠蔽処理するステップと、
前記黒線隠蔽処理を行った撮像信号に対して、選択的に平均化フィルタ処理手段を適用するステップとを具えることを特徴とする撮像信号処理方法である。
The invention of
Calculating the luminance component from the imaging signal of the RGB3 channel or the YPbPr3 channel by the luminance component calculating means;
The average value for each horizontal line in the same field of the luminance component is calculated and stored by an average luminance value calculation means, and the difference value between the average value and the average value for each horizontal line where the vertical position in the previous field is the same position Calculating by the difference processing means, comparing the difference value with a predetermined reference value by the comparison means, and determining by the flash determination means whether or not the imaging signal includes a luminance change due to flash emission. ,
Storing image signals of RGB3 channel or YPbPr3 channel, and performing image replacement processing of a part of the imaging signals by an image replacement processing means when the flash is included;
A step of concealing a black line existing at the boundary by a black line concealment processing unit with respect to a boundary part of the imaging signal subjected to the image replacement process;
An imaging signal processing method comprising: selectively applying an averaging filter processing means to the imaging signal subjected to the black line concealing process.
請求項1の発明によれば、撮像信号がRGB信号又はYPbPr信号を問わずにフラッシュ発光によるフラッシュバンド現象による違和感を有する画像を自動的に画像処理することが可能である利点がある。また、撮像画像中にフラッシュが発光したか否かの判定を撮像信号の輝度信号により判定しており、RGB信号が入力すると、輝度信号作成回路により自動的に輝度信号を作成することができるし、YPbPr信号の場合はY信号を輝度信号とするので、回路構成がコンパクトにとなる利点がある。また、RGB信号又はYPbPr信号入力に対して、3チャンネル同時に処理して出力することによりチャンネル間での遅延を生じないという効果を有する。また、各フィールド画像間に跨るフラッシュ発光領域を一フィールド画像に自動的集約することができ、集約したフラッシュ画像を編集において自動的にカットすることが可能であり、極めて有効である。さらに、撮像信号がローリングシャッタ方式のCMOS撮像素子からの出力であってもフラッシュバンド現象が発生したときに画像処理により容易に編集処理できる利点がある。 According to the first aspect of the present invention, there is an advantage that an image having an uncomfortable feeling due to a flash band phenomenon due to flash emission can be automatically processed regardless of whether the image pickup signal is an RGB signal or a YPbPr signal. In addition, whether or not the flash is emitted in the captured image is determined by the luminance signal of the imaging signal, and when the RGB signal is input, the luminance signal generation circuit can automatically generate the luminance signal. In the case of the YPbPr signal, since the Y signal is a luminance signal, there is an advantage that the circuit configuration becomes compact. In addition, since the RGB signal or the YPbPr signal input is processed and output simultaneously for three channels, there is an effect that no delay occurs between the channels. In addition, the flash emission region straddling between each field image can be automatically aggregated into one field image, and the aggregated flash image can be automatically cut in editing, which is extremely effective. Further, even if the image pickup signal is an output from a rolling shutter type CMOS image pickup device, there is an advantage that an edit process can be easily performed by image processing when a flash band phenomenon occurs.
また、請求項2の発明によれば、水平ライン毎の輝度値の平均値でフラッシュ判定を行うことによりフィールド毎の平均値メモリも小容量なメモリで構成することができ、コンパクトで安価に構成することが可能である。また、フィールド画像間の同じ垂直ライン番号と水平ライン番号とにより特定領域の画素における輝度値を演算処理することができるので、処理時間を短縮することができる利点がある。 According to the second aspect of the present invention, the flash memory is determined based on the average value of the luminance values for each horizontal line, so that the average value memory for each field can also be configured with a small capacity memory, which is compact and inexpensive. Is possible. Further, since the luminance value in the pixel in the specific area can be calculated by the same vertical line number and horizontal line number between the field images, there is an advantage that the processing time can be shortened.
また、請求項3の発明によれば、メモリ転送制御部がフラッシュ処理回路からの制御信号によって制御されており、入力信号3チャンネルに対応して接続された3つの画像メモリによりデータ転送が同一の領域を同一タイミングで転送処理することができるため、個々に転送処理領域を設定する必要がなく、全体としてシンプルな構成となる利点がある。
According to the invention of
また、請求項4の発明によれば、黒つぶれとなる黒線を周辺領域の平均画素値で隠蔽するため、黒線が確実に目立たなくなり、画像の入れ換えによる違和感を解消することができる利点がある。なお、平均化フィルタ処理はバイパス可能な構成とすることは容易であるので、黒線隠蔽処理の影響による画像の入れ換え境界部付近での置換処理の程度を容易に調整することが可能であり、違和感の低減を計ることができる。 Further, according to the invention of claim 4, since the black line that is blacked out is concealed by the average pixel value of the peripheral area, the black line is not clearly noticeable, and an uncomfortable feeling due to image replacement can be eliminated. is there. Since the averaging filter processing can be easily configured to be bypassable, it is possible to easily adjust the degree of replacement processing in the vicinity of the image replacement boundary due to the influence of the black line concealment processing, It is possible to reduce discomfort.
また、請求項5の発明によれば、フラッシュ発光による撮像画像をプロセッサにより判別して画像処理により編集処理が可能な撮像信号処理方法であり、その基本的処理概念は回路の場合と同様であって、ローリングシャッタ方式のCMOS撮像素子からRGB信号やYPbPr信号が入力されたとしても自動的に撮像信号の種別を判別して輝度信号を作成し、フラッシュが発光したか否かの判定を輝度信号の輝度値によって実施し、輝度値からフラッシュ有無を判定し、フラッシュバンドが発生する境界領域の水平ライン番号を情報信号として伝達して画像入れ換え処理を実行しており、RGB信号やYPbPr信号であっても区別することなく、自動的に編集処理ができる利点がある。
The invention according to
以下、本発明に係る撮像装置における撮像信号処理回路及び撮像信号処理方法の実施例について図面を参照し説明する。先ず、本実施例の撮像信号処理回路について図1を参照し説明する。本実施例の撮像信号処理回路は、テレビカメラ装置或いはビデオカメラ装置等の撮像装置に備えられたCMOS撮像素子からの撮像信号を信号処理し、フラッシュ発光による影響により撮像画像に発生するフラッシュバンド現象を解消するための撮像信号処理回路であり、殊に、ローリングシャッタ方式によるCMOS撮像素子からの撮像信号に対して適したものである。また、本実施例はRGB信号やYPbPr信号による撮像信号を対象とし信号処理する。 Embodiments of an imaging signal processing circuit and an imaging signal processing method in an imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the imaging signal processing circuit of this embodiment will be described with reference to FIG. The imaging signal processing circuit of the present embodiment performs signal processing on an imaging signal from a CMOS imaging device provided in an imaging apparatus such as a television camera apparatus or a video camera apparatus, and generates a flash band phenomenon that occurs in a captured image due to the influence of flash emission. This is an image pickup signal processing circuit for solving the above problem, and is particularly suitable for an image pickup signal from a CMOS image pickup device of a rolling shutter system. In the present embodiment, signal processing is performed on an imaging signal based on an RGB signal or a YPbPr signal.
同図において、100はR(Pr)チャンネル入力端子、101はR(Pr)チャンネル用メモリ処理回路、102はR(Pr)チャンネル用黒線処理回路であり、103はG(Y)チャンネル入力端子、104はG(Y)チャンネル用メモリ処理回路、105はG(Y)チャンネル用黒線処理回路であり、106はB(Pb)チャンネル入力端子、107はB(Pb)チャンネル用メモリ処理回路、108はB(Pb)チャンネル用黒線処理回路である。109は輝度信号作成回路、110はフラッシュ処理回路であり、111〜113は各チャンネルのR出力(Pr),G出力(Y),B出力(Pb)を出力する出力端子である。
In the figure, 100 is an R (Pr) channel input terminal, 101 is an R (Pr) channel memory processing circuit, 102 is an R (Pr) channel black line processing circuit, and 103 is a G (Y) channel input terminal. , 104 is a G (Y) channel memory processing circuit, 105 is a G (Y) channel black line processing circuit, 106 is a B (Pb) channel input terminal, 107 is a B (Pb) channel memory processing circuit,
R(Pr)チャンネル入力端子100、G(Y)チャンネル入力端子103、及びB(Pb)チャンネル入力端子106は撮像信号の入力端子であり、各入力端子100,103、106にCMOS撮像素子からの撮像信号(RGB信号又はYPbPr信号)が入力されてR(Pr)チャンネル用メモリ処理回路101、G(Y)チャンネル用メモリ処理回路104、及びB(Pb)チャンネル用メモリ処理回路107にそれぞれ入力されるとともに輝度信号作成回路109に入力される。また、各メモリ処理回路101,104,107の各出力信号は黒線処理回路102,105,108にそれぞれ入力される。また、輝度信号作成回路109の出力信号はフラッシュ処理回路110に入力され、それらの各出力信号が各メモリ処理回路101,104,107と黒線処理回路102,105,108にそれぞれ入力される。出力端子111,112,113からは信号処理された撮像信号(RGB信号又はYPbPr信号)が出力される。
An R (Pr)
次に、本実施例の動作について詳細に説明する。CMOS撮像素子からの各撮像信号が入力端子100,103及び106に入力され、これらのRGB信号又はYPbPr信号の3つの撮像信号を各チャンネルのメモリ処理回路101,104及び107と輝度信号作成回路109とにそれぞれ出力する。
Next, the operation of this embodiment will be described in detail. Each image pickup signal from the CMOS image pickup device is input to the
メモリ処理回路101,104及び107はRGB信号の各信号による1フィールド画像を記憶して順次転送して黒線処理回路102,105及び108にそれぞれ出力するとともに、記憶した1フィールド画像中にフラッシュ発生によるフラッシュ画像領域が存在する場合はこのフラッシュ画像領域のフラッシュ画像をメモリ転送処理して1フィールド画像によるフラッシュ画像とし、このフラッシュ画像による1フィールド画像を記憶して出力する。また、1フィールド画像中のフラッシュ画像を除く正常な画像領域は直前の通常画像とを組み合わせて正常な1フィールド画像として記憶し出力する。その詳細については図3,図5を参照し後述する。これらの編集した出力は通常画像と同様に黒線処理回路102,105及び108に出力する。
The
黒線処理回路102,105及び108は、メモリ処理回路101,104及び107で作成した画像に対し、画像中に発生する黒つぶれを隠蔽処理して出力する回路である。その詳細については図4を参照し説明する。黒線処理回路102,105及び108にて黒線処理した撮像信号は各チャンネルの出力端子111,112及び113から撮像信号(RBG信号)として出力する。
The black
輝度信号作成回路109は、入力端子100,103及び106からのRGB信号入力又はYPbPr信号入力に対して、RGB信号入力の場合、Y信号作成比率に基づいて輝度信号(Y信号)を作成し、この出力はフラッシュ処理回路110へ出力する。Y信号作成の比率は、例えば、NTSC規格ではR:G:B=0.3:0.59:0.11であり、また、ハイビジョン規格ではR:G:B=0.21:0.72:0.07である。このようにRGB信号入力では各規格で定められた比率で輝度信号(Y信号)の作成が行われる。また、YPbPr信号入力の場合は、輝度信号作成回路109は入力映像信号のY信号をそのまま輝度信号として出力する。
The luminance
フラッシュ処理回路110はフラッシュ発光が発生したか否かを判定すると同時にその境界線となる位置を検索してメモリ処理回路101,104及び107と黒線処理回路102,105及び108へと出力する。フラッシュ処理回路110の出力は、フラッシュ有りとした判定情報と、1フィールド画像において、フラッシュ発光により影響を受けた画像領域とフラッシュ発光の影響を受けていない画像領域との境界位置の位置情報であり、この境界線位置情報は、1フィールド画像の水平ライン位置を示すライン番号によるアドレス情報である。
The
フラッシュ処理回路110は、図2に示す機能ブロック図で示す構成であり、輝度信号作成回路109からの出力が入力端子200に入力され、入力端子200からの出力が1ライン画素積算部201に入力されて1ライン画素の輝度値が積算されて平均値算出部202に入力され、1ライン画素の輝度値の平均値が求められ、この平均値が1フィールド画像のアドレス(ライン番号)に対応して平均値メモリ204に記憶される。平均値メモリ204に記憶したデータは、読み出し/書き込み(R/W)制御部203が垂直ラインのアドレスにより読み出し/書き込み制御を行って、フィールド画像の時系列で隣接するフィールド画像間の1ライン毎の平均値を読み出して差分検出部205で平均値の差分値を算出し、その差分値を比較部206に入力して基準値と比較し、その比較結果に基づいて境界線位置を境界線検出部207で検出し、これらの情報信号(水平ライン番号)及びフラッシュ有無の情報信号を出力端子208から各メモリ処理回路101,104,107と黒線処理回路102,105,108に出力する。
The
続いて、フラッシュ処理回路110の動作について詳細に説明する。入力端子200には輝度信号作成回路109の出力であるY信号(輝度信号)が入力され1ライン画素積算部201に入力される。1ライン画素積算部201はフィールド画像の1水平ラインの画素の輝度値を積算し、平均値算出部202に入力する。平均値算出部202では1ライン画素積算部201の出力から1ライン毎に積算された輝度値の平均値を算出する。この平均値は垂直ラインのアドレスとともに平均値メモリ204と差分検出部205に出力する。平均値メモリ204はR/W制御部203で読み出し/書き込み制御されながら1フィールド前の1ライン毎の平均値を読み出して差分検出部205に出力し、新たな平均値算出部202の出力を平均値メモリ204に記憶する。差分検出部205は1ライン毎の平均値について現在のフィールドの値と1つ前のフィールドとの差分を検出する。この差分は比較器206で比較して所定基準値以上のときフラッシュ有りと判別する。比較器206の出力はフラッシュ有りと判定した情報信号を境界線検出部207に入力し、フラッシュ有りと判定された領域と通常領域との境界線位置のライン番号を検出して、フラッシュ有り情報とそのライン番号情報とを情報信号とを出力する。この出力はメモリ処理回路101,104及び107と黒線処理回路102,105及び108へ出力する。
Next, the operation of the
さらに、比較器206について説明すると、比較器206がフラッシュ有りと判定した画像は高輝度画像であるので、通常画像の前フィールド画像と比較して差分量が所定値以上となり、これによってフラッシュ有りと判定することができる。また、差分量が所定基準値以上となるのは、比較器206により現在のフィールド画像と1フィールド前の画像との比較において、輝度の変化が低→高の場合と、高→低の場合とがある。比較器206は、CMOS撮像素子の順次露光方式では画面上側から下側へと行われる場合、低→高の輝度変化をフラッシュ有りと判別する。一度、フラッシュ有りと判別した場合には、連続して次のフィールドでも画面上側が同じフラッシュ有り判定となるが、連続して2回フラッシュ有りの場合には、最初にフラッシュ有りと判定した場合のみ一連の画像入れ換えの制御トリガーとする。また、フラッシュ有りのときは境界線検出部207にてそのライン番号をR/W制御部203から得て、フラッシュ有りの出力(フラッシュトリガ信号)と共に垂直ライン番号を境界線の情報信号として出力端子208から出力する。なお、境界線とは同一フィールド画像内において、フラッシュ発光の影響を受けた領域とフラッシュ発光の影響を受けていない通常画像の領域との境界部のことであり、フィールド画像の水平ラインのライン番号として出力する。
Further, the
次に、図3を参照しメモリ処理回路101,104及び107を説明する。メモリ処理回路101,104及び107は、図3のブロック図で示したように、入力端子300と、フィールドメモリによる構成とした画像メモリ301,302と、メモリ転送制御部304と、出力端子303及び入力端子305とから構成される。画像メモリ301,302は、メモリ転送制御部304によって制御され、画像メモリ301に入力された画像が画像メモリ302へと順次転送され、黒線処理回路へと出力される。画像メモリ301には最新のフィールド画像が記憶され、画像メモリ302にはその直前のフィールド画像が記憶される。また、メモリ転送制御部304はフラッシュ発光のない通常画像を順次転送する制御機能を備え、かつフラッシュ発光した際のフラッシュ有りの一フィールド画像がフラッシュ発光のない画像領域とフラッシュ有り画像領域とからなる場合、フラッシュ有無の情報信号に基づいて、フラッシュ発光のない画像領域とフラッシュ有り画像領域との画像入れ換える制御を行う機能とを有している。
Next, the
以下、メモリ転送制御部304における入れ換え制御機能について図5を参照して説明する。先ず、図5を参照し簡単に画像入れ換え制御について説明する。同図において、フィールド画像F(T1 )はフラッシュ発光のない通常画像であり、フィールド画像F(T2 )は撮像中にフラッシュが発光した際のフラッシュ有りの画像である。メモリ転送制御部304は、画像メモリ301に記憶されたフィールド画像F(T2 )に対して、フラッシュ処理回路110からの情報信号(フラッシュ有無の情報信号)に基づいて、メモリ転送制御回路304が画像領域を入れ換える制御処理を行って、入れ換え制御をした画像G(T2 )が画像メモリ302に記憶される。なお、図5において、各画像の破線で水平に書かれている位置がフラッシュ発光により生じた輝度境界線を示し、この輝度境界線の位置はフラッシュ処理回路110からフラッシュ有無の情報信号と共に水平ラインのライン番号の情報信号が付加されてメモリ転送制御回路304に与えられる。
Hereinafter, the replacement control function in the memory
さらに、図5を参照してメモリ処理回路101,104及び107における画像メモリ301,302間の転送制御の際の入れ換え制御処理について詳細に説明する。なお、同図のフィールド画像F(T1 )〜F(T4 )はメモリ処理回路101への入力画像であって、画像メモリ301の時系列遷移を表すものであり、出力画像G(T1 )〜G(T4 )は画像メモリ301から画像メモリ302に転送された画像を時系列遷移で表したものであり、タイミングT1 〜T4 における画像メモリ301,302のフィールド画像を示している。
Further, the replacement control process in the transfer control between the
タイミングT1 において、画像メモリ301に入力画像F(T1 )が読み込まれた場合、フラッシュ処理回路110はフラッシュ無しとする情報信号をメモリ処理回路101,104及び107に出力しており、メモリ転送制御部304はその情報信号に基づき入力画像F(T1 )をそのまま画像メモリ302へと転送し、画像メモリ302の内容は出力画像G(T1 )となる。画像メモリ302はフラッシュ発光の無い出力画像G(T1 )であり、出力画像G(T1 )がメモリ転送制御部304に基づいて次段の黒線処理回路へと出力される。なお、便宜上、タイミングT1 における画像メモリ301の入力画像F(T1 )は通常画像f1 (T1 ),f2 (T1 )と表し、画像メモリ302の出力画像G(T1 )を画像f1 (T1 ),f2 (T1 )と表している。
When the input image F (T 1 ) is read into the
続いて、タイミングT2 において、画像メモリ301に新たな画像が転送されて読み込まれ、この画像はフラッシュ有りの入力画像F(T2 )である。画像メモリ301の入力画像F(T1 )は通常画像f1 (T2 )とフラッシュ画像f2 (T2 )とから1フィールド画像を構成している。タイミングT1 におる画像メモリ301の入力画像F(T1 )はフラッシュ発光の無い入力画像F(T1 )であるのに対し、タイミングT2 におる画像メモリ301の画像はフラッシュ有りの入力画像F(T2 )であるので、フラッシュ処理回路110は、フラッシュ有りの情報信号をメモリ転送制御部304に与えており、タイミングT2 において、この情報信号に基づいてメモリ転送制御部304はメモリ入れ換え制御処理を開始する。タイミングT2 におけるメモリ入れ換え制御は、画像メモリ301から画像メモリ302への画像転送は、画像メモリ301の入力画像F(T2 )から通常画像f1 (T2 )のみが画像メモリ302に転送される。従って、画像メモリ302には画像メモリ301から転送された画像f1 (T2 )とタイミングT1 の画像である通常画像f2 (T1 )との組み合わされた出力画像G(T2 )となる。画像メモリ302の出力画像G(T2 )はメモリ転送制御部304による制御によって、次段の黒線処理回路へと出力される。そして、その直後に画像メモリ301のf2 (T2 )のみを画像メモリ302へ転送する。
Subsequently, at timing T 2 , a new image is transferred and read into the
次のタイミングT3 において、画像メモリ301には入力画像F(T3 )が転送されて読み込まれ、入力画像F(T3 )はフラッシュ発光の影響を受けているフラッシュ画像f1 (T3 )と影響を受けていない通常画像f2 (T3 )とによる1フィールド画像を構成している。メモリ転送制御部304は、既にタイミングT2 において、入力画像F(T2 )の画像に対してフラッシュ有りの情報信号を受けているので、タイミングT3 の画像メモリ301のフラッシュ画像f1 (T3 )のみを画像メモリ302へと転送する。画像メモリ302はフラッシュ画像f1 (T3 )とフラッシュ画像f2 (T2 )とによる出力画像G(T3 )となり、次段へと出力される。
At the next timing T 3 , the input image F (T 3 ) is transferred and read into the
続いて、タイミングT4 において、画像メモリ301には新たにフラッシュ発光のない入力画像F(T4 )が読み込まれ、この入力画像F(T4 )に対して、フラッシュ処理回路110はフラッシュ無しとする情報信号を出力しており、メモリ転送制御部304は、この情報信号を取得して画像メモリ301の入力画像F(T4 )をそのまま画像メモリ302に転送し、画像メモリ302は出力画像G(T4 )が読み込まれる。このようにフラッシュ発光が無い場合には単なるフィールド画像メモリとなり、入力された画像を上述のような画像入れ換える処理をすることなく、そのまま画像メモリの内容を次段に出力する。
Subsequently, at timing T 4 , a new input image F (T 4 ) without flash emission is read into the
次に、黒線処理回路102,105及び108の詳細について図4を参照し説明する。同図において、400はメモリ処理回路からの出力を受ける入力端子であり、401はフラッシュ処理回路からの出力を受ける入力端子、402は画像メモリ、403は平均化フィルタ部(バイパス有り)、404は位置探索処理部、405は隠蔽処理部、及び406は出力端子である。
Next, details of the black
上記黒線処理回路405の動作について説明すると、入力端子400はメモリ処理回路101、104及び107からの出力を入力し、入力端子401はフラッシュ処理回路110からの出力を入力する。画像メモリ402は隠蔽処理のための1フィールド記憶する。図5では出力画像G(T2 )又はG(T3 )が隠蔽処理の対象となる画像である。位置探索処理部404はフラッシュ処理回路110からフラッシュ有り信号と境界線のライン番号(アドレス)とを情報信号として取得する。
The operation of the black
位置探索処理部404は、例えば、フラッシュ有り信号と境界線の水平ラインのライン番号(アドレス)200の情報信号を取得する。位置探索処理部404は、この情報信号に基づいて、画像メモリ402に入れ換え制御処理が行われた画像を画像メモリ402に記憶するように転送制御した後、この画像から黒線(低輝度部分)位置を探索する。画像入れ換え制御処理が行われた画像は、フラッシュ有りとしてメモリ処理回路によってフラッシュ発光の境界線を境にして画像の入れ換え処理が行われた画像であり、この境界線に黒線(低輝度部分)位置が発生し易い。画像の入れ換え処理が行われた画像とは図5の出力画像G(T3 )の高輝度画像である。位置探索処理部404が、情報信号に基づいて、境界線番号200を取得した後、画像メモリ402に記憶してある画像の境界線番号を中心として任意の上下線ラインで判定する。例えば、上下3ラインで黒線を判定する。即ち、境界線番号が200であるので、位置探索処理部404は、197〜203ラインの間に含まれる画素に対して、垂直方向の画素の輝度値が最小となる画素のライン番号を水平方向全部の画素の輝度値から探索する。
The position
次いで、図6を参照して位置探索処理部404の説明をする。図6は画像メモリ402のフィールド画像の要部を示し、例えば、図6にて水平方向の10画素目で垂直方向の画素の輝度値を比較するものとし、ライン番号順に、輝度値が、250,240,245,250,30,235及び240であったとすると、輝度値が最小である30の値のライン番号201が探索できる。この処理を水平方向の全画素に対して行って統計処理を行い、最小となる画素が最も多いライン番号を黒線発生エリア(黒線位置)と定める。位置探索処理部404は、図6の斜線で示したライン番号201を黒線位置として隠蔽処理部405へ出力し、隠蔽処理部405ではこの黒線発生エリアを隠蔽処理するように制御する。
Next, the position
次に、隠蔽処理部405について図7を参照し説明する。図7は黒線隠蔽処理に必要な領域を示しており、ライン番号等は図6を準用する。図7に示すように、黒線隠蔽処理領域は、黒線発生エリア(黒線位置)のライン番号201を中心として、例えば垂直方向に上3ライン及び下3ラインであり、かつ黒線発生エリアの処理対象画素を中心として水平方向5画素の範囲を黒線隠蔽処理領域とする。この黒線隠蔽処理領域内の全ての画素を対象として局所演算領域を定める。黒線隠蔽処理に当たり、局所演算領域の局所演算中心と任意の大きさの局所演算領域を図7のように設定する。局所演算領域を設定した後、局所演算領域内の画素の平均値を局所演算中心の画素の画素値として算出する。平均化されたそれぞれの画素値に対して、輝度値を基準に上位1/3に該当する画素の画素値の平均値を黒線領域の置換画素値として置き換える。または、この黒線隠蔽処理に当たって、局所演算領域内で輝度値が最大値である画素の画素値を黒線領域の画素値として置き換えるようにしてもよい。なお、黒線隠蔽処理領域の範囲は任意で構わないが、局所演算領域の黒線隠蔽処理領域を超えない範囲であるものとする。置き換え処理終了後、位置探索処理404に対して処理が終了したことを送付して黒線が他にないか否かを探索する。探索終了については、例えば、条件として任意の規定回数を繰り返した場合や、ライン毎に輝度値が最小としてカウントされた画素数をそれぞれ比較した場合、若しくは最小のカウント数とその他のラインのカウント数の平均値との割合が一定値以下になった場合に探索終了とする。
Next, the
平均化フィルタ403は、黒線隠蔽処理が終了した後の高輝度画像(図5の出力画像G(T3 ))に対して、例えば、3×3の平均化フィルタを掛ける。処理対象画素を3×3の領域の中心として他の画素の平均値で置き換える。これは輝度が上昇している場合の入れ換え後の画像には境界線部分には、入れ換え処理により異なるフィールドの画像を組み合わせたことによる境界線部分での輪郭の不整合や黒線隠蔽処理の平均化処理を主な発生理由とする偽像が発生する。この偽像を目立たないようにするためである。なお、平均化フィルタの処理対象画素の範囲の大きさは任意に設定できるものとし、また、平均化フィルタ処理は選択的に実行できるものとする。
The averaging
次に、本発明の撮像信号処理方法の一実施例の制御フローについて、図8のフローチャートを参照し説明する。本実施例の制御フローは図1の撮像信号処理装置の黒線処理回路102,105,108、輝度信号作成回路109及びフラッシュ処理回路110を演算処理装置(プロセッサ)を使用して処理する場合の実施例であり、撮像信号はCMOS撮像素子から得られ、各CMOS撮像素子から出力されるRGB3チャンネル撮像信号を例として説明する。演算処理装置(プロセッサ)には撮像信号処理方法の制御フローを構成するための輝度信号作成手段、平均輝度値算出手段、差分処理手段、平均輝度値記憶手段、比較手段によるフラッシュ有無判定手段、画像入れ換え処理手段、黒線隠蔽処理手段、及び平均化フィルタ処理手段の各制御機能を有する。
Next, the control flow of an embodiment of the imaging signal processing method of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The control flow of this embodiment is for processing the black
RGB3チャンネル撮像信号が入力信号としてプロセッサに入力される。このプロセッサによる制御フローは、ステップ80(S80)からステップ87(S87)からなる。先ず、ステップ80(S80)では、輝度信号作成手段によって、撮像信号の規格を認識した後、RGB3チャンネルの場合、入力された各撮像信号から画素毎に輝度成分を算出する。輝度成分の算出式は、先に説明した輝度信号作成回路(輝度信号作成手段)109に基づくものである。また、入力信号がYPbPr3チャンネルの撮像信号の場合は輝度信号作成手段による演算処理を行うことなく、Y信号をそのまま輝度成分として出力する。続いて、ステップS81に進む。 An RGB three-channel imaging signal is input to the processor as an input signal. The control flow by this processor consists of step 80 (S80) to step 87 (S87). First, in step 80 (S80), after the standard of the imaging signal is recognized by the luminance signal creating means, the luminance component is calculated for each pixel from each inputted imaging signal in the case of RGB3 channel. The formula for calculating the luminance component is based on the luminance signal generation circuit (luminance signal generation means) 109 described above. When the input signal is a YPbPr3 channel imaging signal, the Y signal is output as it is as the luminance component without performing the arithmetic processing by the luminance signal creating means. Then, it progresses to step S81.
ステップ81(S81)では、平均輝度値算出手段によって、ステップ80で算出した画素毎の輝度成分に対して1水平ライン毎の輝度値の平均値を平均輝度値として算出する。平均輝度値算出手段では、輝度値の平均値の算出は1水平ライン毎に画素の輝度値を積算し、1水平ラインを構成している画素数にて積算輝度値を除算することにより算出する。続いて、ステップS82に進む。 In step 81 (S81), the average luminance value calculating means calculates the average value of the luminance values for each horizontal line as the average luminance value for the luminance component for each pixel calculated in step 80. In the average luminance value calculating means, the average luminance value is calculated by integrating the luminance values of the pixels for each horizontal line and dividing the integrated luminance value by the number of pixels constituting one horizontal line. . Then, it progresses to step S82.
ステップ82(S82)では、差分処理手段によって、ステップ81で算出した1水平ライン毎の輝度値の平均値との差分を、時系列で隣り合うフィールド画像間の垂直ラインの位置(アドレス)が同位置となるところについて算出し、ステップ83(S83)に進む。なお、ステップ81では、フィールド画像毎に各水平ラインの輝度値の平均値を記憶しているので、ステップ82(S82)では、前フィールド画像の1水平ライン毎の平均値を読み出して水平ライン毎について差分演算を行っている。 In step 82 (S82), the difference processing means calculates the difference from the average value of the luminance values for each horizontal line calculated in step 81 so that the position (address) of the vertical line between adjacent field images in time series is the same. The position is calculated, and the process proceeds to step 83 (S83). In step 81, the average value of the luminance values of each horizontal line is stored for each field image. Therefore, in step 82 (S82), the average value for each horizontal line of the previous field image is read and each horizontal line is read. The difference calculation is performed.
ステップ83(S83)では、平均輝度値記憶手段によって、ステップ81で算出した1水平ライン毎の輝度値の平均値を記憶する。 In step 83 (S83), the average luminance value storage means stores the average luminance value for each horizontal line calculated in step 81.
ステップ84(S84)では、フラッシュ有無判定手段によって、ステップ82で算出したフィールド画像間の水平ライン毎の輝度値の平均値の差分値と所定基準値との比較を行い、フラッシュ有りか否かを判定する。フラッシュ無しの場合は、画像入れ換え処理を行わないでこのステップを終了し、フラッシュ有りの場合は、ステップ85(S85)に進み、図5で説明したように、画像入れ換え処理手段によって、画像入れ換え処理を実行し、画像データの記憶領域の更新処理を行って、ステップ86(S86)に進む。 In step 84 (S84), the flash presence / absence determining means compares the difference value of the average value of the luminance values for each horizontal line between the field images calculated in step 82 with a predetermined reference value to determine whether or not there is flash. judge. If there is no flash, this step is terminated without performing the image replacement process. If there is a flash, the process proceeds to step 85 (S85), and as described with reference to FIG. Is executed, the image data storage area is updated, and the process proceeds to step 86 (S86).
ステップ86(S86)では、黒線隠蔽処理手段によって、黒つぶれした境界線部分の黒線隠蔽処理を実行し、図6及び図7にて説明した隠蔽処理を行う。続いて、ステップ87(S87)に進む。 In step 86 (S86), the black line concealment processing means executes the black line concealment process for the blackened border line portion, and performs the concealment process described with reference to FIGS. Then, it progresses to step 87 (S87).
ステップ87(S87)では、平均化フィルタ処理手段によって、平均化フィルタ処理を実行し、黒線隠蔽処理後の画像に対して平均化フィルタ処理を行って、終了する。この平均化フィルタ処理はフィールド画像毎にスキップ処理が可能であるものとする。このステップを実行することで、黒線隠蔽処理後の画像の違和感が生じないないようにし、画像処理した各RGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルの各撮像信号が次段へと出力される。 In step 87 (S87), the averaging filter processing means executes the averaging filter processing, performs the averaging filter processing on the image after the black line concealment processing, and ends. This averaging filter process can be skipped for each field image. By executing this step, the image after the black line concealment process is prevented from being uncomfortable, and the image-processed image signals of each RGB3 channel or YPbPr3 channel are output to the next stage.
以上が本発明に係る撮像信号処理方法の一実施例の処理フローである。なお、この処理フローは種々の変形態様が実施可能であり、例えば、本実施例では、画像メモリを時系列で隣り合うフィールド画像に対応するように設けたが、大容量のメモリを使用する場合はメモリを分割して使用することができ、本実施例に限定されるものではない。 The above is the processing flow of an embodiment of the imaging signal processing method according to the present invention. This processing flow can be implemented in various modifications. For example, in this embodiment, the image memory is provided so as to correspond to field images adjacent in time series, but a large-capacity memory is used. Can be used by dividing the memory, and is not limited to this embodiment.
本発明は、ローリングシャッタ方式のCMOS撮像素子を使用した放送用テレビジョンカメラ装置で撮像された映像に対して編集する場合に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful when editing an image captured by a broadcast television camera device using a rolling shutter type CMOS image sensor.
100 R(Pr)チャンネル入力端子
101 R(Pr)チャンネル用メモリ処理回路
102 R(Pr)チャンネル用黒線処理回路
103 G(Y)チャンネル入力端子
104 G(Y)チャンネル用メモリ処理回路
105 G(Y)チャンネル用黒線処理回路
106 B(Pb)チャンネル入力端子
107 B(Pb)チャンネル用メモリ処理回路
108 B(Pb)チャンネル用黒線処理回路
109 輝度信号作成回路
110 フラッシュ処理回路
111〜113 チャンネルの出力端子
200 入力端子
201 1ライン画素積算部
202 平均値算出部
203 R/W制御部
204 平均値メモリ
205 差分検出部
206 比較部
207 境界線検出部
208 出力端子
300,305 入力端子
301,302 画像メモリ
303 出力端子
304 メモリ転送制御部
400 メモリ処理回路
401 フラッシュ処理回路
402 画像メモリ
403 平均化フィルタ部
404 位置探索処理部
405 隠蔽処理部
406 出力端子
100 R (Pr) channel input terminal 101 R (Pr) channel memory processing circuit 102 R (Pr) channel black line processing circuit 103 G (Y) channel input terminal 104 G (Y) channel memory processing circuit 105 G ( Y) Channel black line processing circuit 106 B (Pb) channel input terminal 107 B (Pb) channel memory processing circuit 108 B (Pb) channel black
Claims (5)
入力されたRGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルからの撮像信号を時系列的に最新の画像とその直前の画像との少なくとも2画面分を記憶する3チャンネルの画像メモリとを具え、前記3チャンネルの画像メモリの出力から撮影時にフラッシュが発生したときのみ該画像メモリの画像を入れ換え処理を行う3つのメモリ処理回路と、
前記メモリ処理回路の出力の中でフラッシュの発光の影響により全体の輝度値が上昇している画像領域に対して、その境界部付近に存在する輝度の低い部分である黒線を隠蔽処理する3つの黒線処理回路と、
入力信号としRGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルの各撮像信号が入力され、該入力信号がRGB3チャンネルの場合、輝度信号を作成し、YPbPr3チャンネルの場合、Y信号を輝度信号とする輝度信号作成回路と、
該輝度信号作成回路の出力に対して撮影時に前記フラッシュが発生したか否かを判別し、かつ該フラッシュが発生した画像におけるフラッシュ発光による輝度値の急激な上昇をしている部分を境界線として検出し前記メモリ処理回路と前記黒線処理回路とに対して制御情報を与えるフラッシュ処理回路とを具えることを特徴とする撮像信号処理回路。 In the imaging signal processing circuit in the imaging device,
A three-channel image memory for storing at least two screens of the latest image and the immediately preceding image of the input image signals from the RGB3 channel or the YPbPr3 channel in time series; Three memory processing circuits that perform replacement processing of images in the image memory only when a flash occurs during shooting from the output;
In the output of the memory processing circuit, a black line, which is a low-luminance portion near the boundary portion, is concealed with respect to an image region whose overall luminance value has increased due to the effect of flash emission 3 Two black line processing circuits,
An RGB3 channel or YPbPr3 channel imaging signal is input as an input signal. If the input signal is an RGB3 channel, a luminance signal is generated. If the input signal is a YPbPr3 channel, a luminance signal generation circuit using the Y signal as a luminance signal;
It is determined whether or not the flash has occurred at the time of photographing with respect to the output of the luminance signal generation circuit, and a portion where the luminance value rapidly increases due to flash emission in an image in which the flash has occurred is defined as a boundary line An imaging signal processing circuit comprising: a flash processing circuit that detects and provides control information to the memory processing circuit and the black line processing circuit.
前記フラッシュ処理回路は、同一フィールドの撮像信号において、
1水平ライン毎に画素の輝度値を積算する画素積算部と、
該画素積算部の平均値を積算する平均値算出部と、
1フィールドのライン毎の平均値を記憶する平均値メモリと、
前記平均値メモリの任意のアドレスに対して読み出し又は書き込み制御を行うR/W制御部と、
前記平均値算出部の出力と前記平均値メモリから読み出される1フィールド前の垂直位置に対応する水平ラインの平均値との差を検出する差分検出部と、
前記差分検出部の出力を所定基準値と比較する比較部と、
前記比較部の比較の結果、前記差分値が前記所定基準値以上のときフラッシュ有りと判断してそのときの垂直ライン番号を前記R/W制御部より得てフラッシュトリガ信号と前記垂直ライン番号を境界線として出力する境界線検出部とからなることを特徴とする撮像信号処理回路。 The imaging signal processing circuit according to claim 1,
The flash processing circuit, in the imaging signal of the same field,
A pixel integration unit that integrates luminance values of pixels for each horizontal line;
An average value calculation unit that integrates the average value of the pixel integration unit;
An average value memory for storing an average value for each line of one field;
An R / W control unit that performs read or write control on an arbitrary address of the average value memory;
A difference detection unit for detecting a difference between an output of the average value calculation unit and an average value of a horizontal line corresponding to a vertical position one field before read from the average value memory;
A comparison unit that compares the output of the difference detection unit with a predetermined reference value;
As a result of the comparison by the comparison unit, when the difference value is equal to or greater than the predetermined reference value, it is determined that flash is present, and the vertical line number at that time is obtained from the R / W control unit, and the flash trigger signal and the vertical line number are obtained. An imaging signal processing circuit comprising: a boundary line detection unit that outputs a boundary line.
前記メモリ処理回路は、
前記フラッシュ処理回路によるフラッシュ有りとする制御信号に基づいて、前記少なくとも2つの画像メモリのそのフラッシュ発生位置に応じたメモリ内容を入れ換えるメモリ転送制御部を具えることを特徴とする撮像信号処理回路。 The imaging signal processing circuit according to claim 1,
The memory processing circuit includes:
An imaging signal processing circuit comprising: a memory transfer control unit that replaces memory contents corresponding to the flash generation positions of the at least two image memories based on a control signal indicating that flashing is performed by the flash processing circuit.
前記黒線処理回路は、前記メモリ処理回路の出力画像を記憶する画像メモリと、
前記画像メモリに記憶されている画像に前記黒線があるか否かを検出し、ある場合にはその位置を特定し、前記隠蔽処理部に対して隠蔽処理を行うように制御する位置探索処理部と、
前記画像メモリに記憶されている画像が処理対象画像のときに所定領域の画素演算により算出した画素値に置換して前記黒線を隠蔽する処理を行う隠蔽処理部と、
前記隠蔽処理終了画像に対して平均化フィルタ処理を行う平均化フィルタ部とからなることを特徴とする撮像信号処理回路。 The imaging signal processing circuit according to claim 1,
The black line processing circuit includes an image memory for storing an output image of the memory processing circuit;
A position search process for detecting whether or not the black line is present in the image stored in the image memory, specifying the position in the case, and controlling the concealment processing unit to perform the concealment process And
A concealment processing unit that performs a process of concealing the black line by replacing with a pixel value calculated by pixel calculation of a predetermined region when the image stored in the image memory is a processing target image;
An imaging signal processing circuit comprising: an averaging filter unit that performs an averaging filter process on the concealment processing end image.
RGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルの撮像信号から輝度成分算出手段により輝度成分を算出するステップと、
前記輝度成分の同一フィールドにおける水平ライン毎の平均値を平均輝度値算出手段により算出して記憶し、前記平均値と直前のフィールドにおける垂直位置が同位置となる水平ライン毎の平均値の差分値を差分処理手段により算出し、その差分値を所定基準値とを比較手段により比較して前記撮像信号にフラッシュが発光したことによる輝度変化が含まれるか否かをフラッシュ判定手段により判別するステップと、
RGB3チャンネル又はYPbPr3チャンネルの撮像信号を記憶し、前記フラッシュが含まれるときに、前記撮像信号の一部の画像入れ換え処理を画像入れ換え処理手段により行うステップと、
前記画像入れ換え処理を行った撮像信号の境界部分に対して、前記境界に存在する黒線を黒線隠蔽処理手段により隠蔽処理するステップと、
前記黒線隠蔽処理を行った撮像信号に対して、選択的に平均化フィルタ処理手段を適用するステップとを具えることを特徴とする撮像信号処理方法。 In an imaging signal processing method in an imaging device,
Calculating the luminance component from the imaging signal of the RGB3 channel or the YPbPr3 channel by the luminance component calculating means;
The average value for each horizontal line in the same field of the luminance component is calculated and stored by an average luminance value calculation means, and the difference value between the average value and the average value for each horizontal line where the vertical position in the previous field is the same position Calculating by the difference processing means, comparing the difference value with a predetermined reference value by the comparison means, and determining by the flash determination means whether or not the imaging signal includes a luminance change due to flash emission. ,
Storing image signals of RGB3 channel or YPbPr3 channel, and performing image replacement processing of a part of the imaging signals by an image replacement processing means when the flash is included;
A step of concealing a black line existing at the boundary by a black line concealment processing unit with respect to a boundary part of the imaging signal subjected to the image replacement process;
An imaging signal processing method comprising: selectively applying an averaging filter processing means to the imaging signal subjected to the black line concealing process.
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