照相機及圖象信號處理系統的製作方法
2023-06-20 17:07:36 3
專利名稱:照相機及圖象信號處理系統的製作方法
技術領域:
本發明涉及照相機(ヵメラ、包括攝像機)及圖象信號處理相同,更詳細地說,本發明涉及一種圖象信號處理系統及具備這種圖像信號處理系統的照相機,其中,所述圖象信號處理系統接受從光接受面上具有規定形式的濾色片的攝像元件來的輸出信號、乃至供給的與所述攝像元件的輸出實質上等效的彩色圖象信號,而獲得亮度系統及色系信號。
背景技術:
在現有技術中,一般地,將利用攝影鏡頭等構成的攝影光學系統光學成像的被拍照物體、例如用由電荷耦合器件(Charge CoupledDevice,下面簡稱為CCD)等攝像元件構成的攝像元件進行光電變換,將這種進行過光電變換的電信號(表示圖像的圖像信號),以規定形式的圖象數據(例如JPEGJoint Photographic Experts Group方式等壓縮處理狀態的圖象數據)進行電子記錄的形態的照相機,所謂電子靜像照相機、數位照相機等(下面簡稱為電子照相機或照相機)獲得廣泛的普及。
在這種現有技術的電子照相機中,在作為攝像機構利用CCD構成的照相機中,在通常的情況下,一般在由攝像元件(CCD)進行光電變換處理被生成和輸出的輸出信號,即圖象信號中,混有散粒噪聲等隨機噪聲等。
因此,在這種現有技術的電子照相機中,為了用顯示裝置顯示更良好的圖象,例如,一般進行各種各樣的信號處理以便抑制或除去攝像元件(CCD)的輸出信號中的噪聲成分。此外,為了能夠根據所述圖象信號忠實地顯示將要顯示的被拍照物體,通常要對該圖象信號進行各種修整處理等各種信號處理。
因此,在一般的現有技術的電子照相機中,通常都配備有根據攝像元件(CCD)的輸出信號生成最適合於圖象的顯示動作或者顯示該圖象的電信號的記錄動作的形態的圖象信號或圖象數據用的系統,即,所謂圖象信號處理系統。
作為這種圖象信號處理系統,例如依據特開平9-130816號公報及特開平11-112837號公報等,過去提出的各種方案。
上述特開平9-130816號公報公開的圖象信號處理系統,是一種對於進行過核化處理的圖象信號進行γ校正處理,根據利用這種γ校正處理生成的生成信號進行邊緣增強處理(輪廓校正處理)、亮度信號生成處理、色度信號生成處理的例子。
這裡,利用
現有技術中用於一般電子照相機的圖象信號處理系統的簡略結構。
圖13是簡略地表示現有技術中一般的適用於電子照相機的圖象信號處理系統的簡略結構的框圖。
這種圖象信號處理系統,由以下部分構成接受由攝影光學系統(圖中未示出)成像的被拍照物體的光學像,進行光電變換處理,生成根據所述被拍照物體像圖象信號的CCD等固體攝像元件(CCD)110;作為從這種CCD110來的輸出信號,進行預定的信號處理,在接受例如經過相關雙重取樣處理、自動增益控制處理、模擬—數位訊號變換處理等之後的輸出信號,而抽取生成亮度信號(下面也稱之為Y信號)的Y信號生成部112;生成從利用該Y信號生成部112生成的Y信號中抽取出高頻成分(除去低頻成分)的輪廓信號(下面稱之為邊緣信號)的高通濾波器(HPF)部113;對利用該HPF部113生成的邊緣信號乘以預定的係數生成變更邊緣增強度的邊緣信號的邊緣增強度變更部114;接受由該邊緣增強度變更部114變更邊緣增強度的邊緣信號抑制或者除去圖象中的噪聲成分,改善S/N比(信/噪比),通過進行生成預定的邊緣信號的核化(成核)處理,生成具有高頻帶特性並且抑制噪聲成分的邊緣信號的核化部115;將利用該核化部115生成的高頻帶Y信號及由上述Y信號生成部112生成的Y信號進行加法處理,生成具有寬頻帶特性並且增強邊緣的Y信號的加法器116;接受由該加法器116生成並輸出的寬頻帶Y信號,進行γ校正處理,生成最終的Y信號的γ(ガンマ圖像灰度)校正(Yγ)部111;為根據從CCD110輸出的信號抽取出預定的色度信號(下面也稱之為C信號;R信號,G信號,B信號)進行預定的同步化處理的同時,進行預定的色校正處理等的同步化·色校正部121;生成從利用該同步化·色校正部121進行過同步化·色校正處理的色度信號(R、G、B各信號)抽取出低頻成分(除去高頻成分)的色度信號(RL出、GL信號、BL信號)的頻帶限制用低通濾波器(LPF)部122;對由該LPF部122生成的色度信號(RL、GL、BL各信號)進行γ校正處理的色γ校正校正部(RGBγ部)123;根據利用該RGBγ部123進行色γ校正處理的色度信號(γRL信號、γGL信號、γBL信號)最終生成S/N比好的色度信號(Cr信號及Cb信號)的CrCb生成部124;利用CrCb生成部124生成的色度信號(Cr、Cb)及由上述Yγ部111生成的Y信號,生成由JPEG形式的壓縮數據構成的圖象信號,向記錄該信號用的記錄部(圖中為示出)輸出的JPEG壓縮部131等。
另一方面,圖14是表示現有技術的適用於一般的電子照相機的圖象信號處理系統的另外的例子的結構框圖。
該圖14所示的另外一個例子的圖象信號處理系統的結構,類似於上述特開平11-112837號公報公開的電子照相機中的圖象信號處理系統的結構。
圖14中所示的例子的圖象信號處理系統,與上述例子的圖象信號處理系統具有大致相同的結構,但Y信號生成處理不同。
即,該例子的圖象信號處理系統,由以下部分構成接受由攝影光學系統(圖中未示出)成像的被拍照物體的光學像,進行光電變換處理,根據所述被拍照物體的像生成圖象信號的CCD等固體攝像元件(CCD)110;作為從該CCD110輸出的信號,接受經過預定的信號處理,例如相關雙重取樣處理、自動增益控制處理、模擬—數位訊號變換處理等之後的生成信號,對亮度信號(Y信號)進行γ校正處理的γ校正(Yγ)部111;接受從該γY部來的輸出信號抽取生成Y信號的Y信號生成部112;由利用該Y信號生成部生成的Y信號生成邊緣信號的高通濾波器(HPF)部113;生成對利用該HPF部113生成的邊緣信號變更邊緣增強部的邊緣信號的邊緣增強度變更部114;接受由該邊緣增強度變更部114生成的邊緣信號,進行核化處理生成具有高頻帶特性、並且抑制噪聲成分的邊緣信號的核化部115;根據從CCD110輸出的信號進行預定的同步化處理的同時,進行預定的色校正處理等的同步化·色校正部121;生成從利用該同步化·色校正部121進行過同步化·色校正處理的色度信號(R、G、B各信號)中抽取出低頻成分的色度信號(RL信號、GL信號、BL信號)的頻帶限制用低通濾波器(LPF)部122;對利用該LPF部122生成的色(RL、GL、BL各信號)進行γ校正處理的色γ校正部(RGBγ部)123;根據利用該RGBγ部123進行過色γ校正處理的色度信號(γRL信號、γGL信號、γBL信號)生成包含低頻帶Y信號的S/N比好的色度信號的YCrCb生成部125;將利用該YCrCb生成部125生成的信號中的低頻帶Y信號及由上述的核化部115生成的高頻帶Y信號進行加法運算處理、生成具有寬頻帶特性的寬頻帶Y信號的加法器116;利用由該加法器116生成輸出的寬頻帶Y信號及上述YCrCb生成部125生成的YCrCb信號中的色度信號(Cr、Cb)生成JPEG形式的壓縮數據構成的圖象信號,向用於記錄它的記錄部進行輸出的JPEG壓縮部131。
從而,簡而言之,在該圖14所示的例子中,生成進行邊緣增強處理的高頻帶Y信號(邊緣信號)的信號處理系統,與生成低頻帶Y信號的信號處理系統,是用不同的系統的信號處理系統構成的,通過將由各個信號處理系統生成的高頻帶Y信號和低頻帶Y信號事後進行加法運算,生成所需的寬頻帶Y信號。同時,在這種情況下,低頻帶Y信號在處理色系信號的信號處理系統中與色度信號同時生成。
發明所要解決的課題不過,在上述現有技術的圖象信號處理系統中,圖13、圖14所示的例子中,存在著不能獲得所需的Y信號的問題。
即,在圖13所示的現有技術的一般圖象信號處理系統中,在處理Y信號的信號處理系統(Y信號生成部112~Yγ部111中處理)中,在生成Y信號之後,進行對Y信號的γ校正處理(Yγ部111)。
另一方面,在圖13所示的色度信號處理系統(同步化·色校正部121~CrCb生成部124中的處理)中的CrCb生成部124中,一般進行下面所述的處理。即,利用RGBγ部123根據進行過色γ校正處理的γRL信號,γGL信號,γBL信號,首先生成預定的Y信號。這裡,Y信號利用一般的運算式(1)計算。
式1Y=0.3R+0.59G+0.11B---(1)同時,通過從γRL信號中扣除利用上述式(1)計算出的Y信號生成Cr信號。此外,通過從γBL信號中扣除利用上述式(1)計算出的Y信號生成Cb信號。
即,在生成Cr信號和Cb信號的過程中,如上面所述生成Y信號,但是,該Y信號如圖13所示的那樣,根據經過利用RGBγ部123進行的γ校正處理後的信號生成。
從而,在圖13的例子中,在Y信號處理系統中,在處理的最終階段進行γ處理,另一方面,在色度信號處理系統中,根據進行過γ校正處理之後的信號進行色度信號(C信號)的生成處理。這樣,存在著在運算結果中產生矛盾的問題。
進而,在圖13所示的例子中,根據進行過核化處理之後的信號,進行對Y信號的γ校正處理(Yγ部111)。在這種情況下,會發生以下的問題。
即,在如該圖13所示的例子的圖象信號處理系統中,邊緣增強處理在HPF部113中進行。利用這種邊緣增強處理所獲得的處理結果,用圖15表示。
圖15是表示在圖13的例子的圖象信號處理系統中進行的邊緣增強處理結果的圖示。在該圖15中,縱軸表示噪聲的量,橫軸表示入射光量,即,表示圖象的亮度(明亮度)。
一般地,作為用CCD等攝像元件生成的圖象信號中的的噪聲成分,所謂散粒噪聲佔支配地位。因此,包含在圖象信號中的噪聲的量,具有隨著入射光量增大而增加的傾向。
當進行從這種圖象信號中提取邊緣成分用的邊緣增強處理時,噪聲成分也作為邊緣成分被提取出來。從而,如圖15所示,包含在進行邊緣增強處理後的圖象信號整體內的噪聲的量,與處理前的圖象信號相比是增加的。此外,由於這時的高亮度,噪聲量增大,由此造成在高亮度區域,噪聲作為邊緣成分被提取出來。
這樣,根據進行邊緣增強處理後的信號,接著進行核化處理。這種核化處理是通過抑制邊緣信號的噪聲成分,提高S/N比的信號處理。
圖16是表示圖13的例子的圖象信號處理系統中的的核化閾值電平設定值的圖示。在圖16中,縱軸表示噪聲量,橫軸表示入射光量(圖象亮度)。
在該例子的系統中,如圖16中的虛線所示的方式設定核化閾值。因而,在這種情況下,以核化閾值|a|與表示圖象信號的線段A的交點a為界在比其低的低亮度區域的範圍B內,噪聲成分不被增強,另一方面,在高於交點A的高亮度區域的範圍C內,殘存有噪聲成分。
其結果是,進行過核化處理的信號,如圖17所示,生成含有噪聲成分的信號。
圖17是表示在圖13的例子的圖象信號處理系統中進行核化處理的處理結果的圖示。在圖17中,縱軸表示噪聲的量,橫軸表示入射光量(圖象亮度)。
這樣,相對於經過核化處理生成的信號,進行γ校正處理。
圖18是表示在圖13所示的例子的圖象信號處理系統中進行的γ校正處理的處理結果的圖示。
如圖18所示,γ特性曲線是平緩傾斜的。從而,越是高亮度,信號越是被壓縮。這樣,在靠近高亮度的部分的噪聲成分被抑制,但在最終生成的圖象信號中,還是殘存規定量的噪聲成分。
因此,為了完全抑制噪聲成分,有必要提高核化閾值的設定。這樣,在這種情況下,其結果是,沒有噪聲成分,但被拍照物體固有的高頻成分也被割捨。
就是說,在對於作為對象的信號的邊緣成分進行核化處理的情況下,當為了除去圖象的高亮度區域的噪聲成分將核化閾值電平設定成高的數值時,低亮度區域的邊緣信號,和噪聲成分一起因所述核化處理而消失。這成為,例如在低亮度區域中的圖象的解析度不足的主要原因。從而,不必要地將核化閾值電平設定得很高,對於生成良好的圖象數據並不是理想的方案。
此外,另一方面,當為了儘可能地在保留低亮度區域的邊緣成分,將核化處理閾值電平設定得比較低時,不能通過核化處理充分除去高亮度區域的噪聲成分。從而,存在著在由此生成的圖象信號中,殘留有噪聲成分的問題。
另一方面,在圖14所示的例子的現有技術的一般的圖象信號處理系統中,根據從CCD110輸出的信號生成所需的色度信號即Y信號時,通過利用同一個處理系統進行相同的處理,生成色度信號和低頻帶Y信號。從而,例如,根據利用同一個LPF122進行過頻帶限制的信號,實行生成低頻帶Y信號和色度信號的信號處理。
一般地,例如,在進行色度信號生成處理的場合,主要以降低不需要的噪聲成分為目的所進行的利用LPF122的帶寬限制處理,通過進行大的帶寬限制,可以獲得有效地降低噪聲的效果。另一方面,為了獲得帶寬更寬的Y信號,由LPF122進行的帶寬限制必須儘可能的小。
因此,在圖14所示的現有技術的圖象信號處理系統中,將考慮到S/N比好的色度信號的生成,當在利用LPF122進行的帶寬限制處理中,將帶寬限制設定得較大時,與此同時生成的低頻帶Y信號的帶寬比所需的帶寬窄。
此外,考慮到生成更寬的帶寬的低頻帶Y信號,利用LPF122將帶寬限制設定得較大時,不能從與此同時生成的色度信號中除去不需要的噪聲成分,從而,不能生成所需的色度的信號,即,不生成S/N比好的色度信號。
這樣存在著不能很容易地通過利用同一個處理系統進行相同的處理,既生成S/N比好的色度信號同時又生成寬帶寬的Y信號的問題。
發明的目的本發明鑑於上述問題,其目的是,提供一種通過對基於利用攝像元件取得的圖象信號進行的各種信號處理採取措施,可以生成良好的圖象數據的圖象信號處理系統,以及採用這種圖象信號處理系統的照相機。
為達到上述目的,第一發明的照相機,其特徵為備有含有對攝像元件的輸出進行γ變換處理的第一γ變換處理機構、以及僅根據該第一γ變換處理機構的輸出生成亮度系統的最終的信號的亮度信號生成機構的第一信號處理系統;以及包含根據上述攝像元件的輸出中不進行γ變換處理的輸出,生成色系信號的色度信號生成機構的第二信號處理系統。
此外,第二發明,其特徵為,在根據上述第一發明的照相機中,上述第二信號處理系統,生成作為上述色系信號的色差信號。
同時,第三發明,其特徵為,在根據上述第一發明的照相機中,上述第一信號處理系統,在上述第一γ變換處理機構的後級配備有邊緣增強機構和核化處理機構。
第四發明,其特徵為,在根據上述第一發明的照相機中,上述第二信號處理系統,在自己的信號傳送路徑中,插設有進行色校正處理的色校正處理機構、和在該色校正處理機構的後級進行γ變換處理的第二γ變換處理機構。
第五發明,其特徵為,在根據上述第一發明的照相機中,上述第二信號處理系統配備與上述第一信號處理系統獨立的帶寬限制機構。
第六發明,其特徵為,在根據上述第一發明的照相機中,上述第一信號處理系統和第二信號處理系統是作為數字方式的系統構築的。
根據第七發明的圖象信號處理系統,其特徵為包括輸入端部,用於接受從攝像面側備有規定形式的濾色片的攝像元件輸出的輸出信號乃至供給的與該攝像元件實質上等效的彩色攝像信號;第一信號處理系統,包含有對從上述輸入端部供應的信號進行γ變換處理的第一γ變換處理機構、以及僅根據該第一γ變換處理機構的輸出生成最終的亮度系統信號的亮度信號生成機構等各個機構;第二信號處理系統,包含作為上述攝像以及的輸出根據不進行上述γ變換處理的輸出生成色系信號的色度信號生成機構。
第八發明,其特徵為,在根據第七個發明的圖象信號處理系統中,上述第一信號處理系統在上述第一γ變換處理機構的後級備有邊緣增強處理機構和核化處理機構。
第九發明,其特徵為,在根據第七個發明的圖象信號處理系統中,在自己的信號傳送路徑中,插設有進行色校正處理的色校正處理機構、和該色校正處理機構的後級之間加裝進行γ變換處理的第二γ變換處理機構。
第十發明,其特徵為,在在根據第七個發明的圖象信號處理系統中,上述第二信號處理系統配備有與上述第一信號處理系統獨立的帶寬限制機構。
第十一發明,其特徵為,在在根據第七個發明的圖象信號處理系統中,上述第一信號處理系統及第二信號處理系統,是作為數字方式的系統構成的。
附圖的簡單說明圖1是表示用於本發明的第一種實施形式的照相機的圖象信號處理系統的簡略結構框圖。
圖2是表示設置在圖1的照相機中的CCD的前面的濾光片陣列的排列的圖。
圖3是表示圖1的圖象信號處理系統的Yγ部進行的γ校正處理的概念的圖。
圖4是對應於圖2所示的CCD輸出信號的亮度信號的坐標的圖。
圖5是表示在圖1所示的圖象信號處理系統中邊緣提取用的空間濾波器(HPF)的HPF係數的圖。
圖6是表示在圖1所示的圖象信號處理系統中的核化處理的概念的圖。
圖7是表示在圖1所示的圖象信號處理系統中的同步化處理的概念的圖示。
圖8是表示圖1的圖象信號處理系統中的頻帶限制用空間濾波器(LPF)的LPF係數的圖。
圖9是表示在圖1的圖象信號處理系統中的γ校正處理的處理結果的圖。
圖10是表示在圖1的圖象信號處理系統中的邊緣增強處理的處理結果的圖。
圖11是表示在圖1的圖象信號處理系統中的核化閾值電平的設定值的圖。
圖12是表示在圖1的圖象信號處理系統中的核化處理的處理結果的圖。
圖13是表示應用於現有技術的電子照相機的圖象信號處理系統的簡略結構框圖。
圖14是表示應用於現有技術的電子照相機的圖象信號處理系統的另外一個例子的結構框圖。
圖15是表示在圖13所示的例子的圖象信號處理系統中的邊緣增強處理的處理結果的圖。
圖16是表示在圖13的圖象信號處理系統中的核化閾值電平的設定值的圖。
圖17是表示在圖13的圖象信號處理系統中的核化處理的處理結構的圖。
圖18是表示在圖13的圖象信號處理系統中的γ校正處理的處理結果的圖。
發明
具體實施例方式
下面,根據圖示的實施形式對本發明進行說明。
圖1是表示應用於本發明的第一種實施形式的照相機的圖象信號處理系統的簡略結構的框圖。此外,在本實施形式中,把本發明的圖象信號處理系統應用於數字式電子照相機作為例子。
如圖1所示,本實施形式中的在照相機中的圖象信號處理系統,由以下部分構成接受由攝影光學系統(圖中未示出)成像的被拍照物體的光學像,進行光電變換處理,根據所示被拍照物體的像生成圖象信號的CCD等固體攝像元件(CCD)10;作為從該CCD10來的輸出信號,接受經過進行預定的信號處理,例如相關雙重取樣處理、自動增益控制處理、模擬—數字變換處理等之後的輸出信號(彩色圖象信號)作為進行(對於亮度信號的)γ校正處理的第一γ校正處理機構的γ校正部(Yγ部)11;作為接受在該Yγ部11中進行過γ校正處理後的圖象信號,提取生成Y信號(亮度信號)的亮度信號機構的信號生成部12;作為生成從用該Y信號生成部生成的Y信號中提取出高頻成分(除去低頻成分)的輪廓信號(邊緣信號)的邊緣增強處理機構的一部分的、帶寬限制機構的高通濾波器(HPF)部13;作為相對於利用該HPF部13生成的邊緣信號乘以預定的係數生成變更邊緣增強度的邊緣信號的邊緣增強處理機構的一部分的邊緣增強部變更部14;作為接受利用該邊緣增強度變更部14變更邊緣增強度之後的邊緣信號,通過進行抑制或除去圖象中的噪聲成分改善S/N比、並生成預定的邊緣信號的核化處理,生成具有高頻特性並且抑制噪聲成分的邊緣信號的核化處理機構的核化部15;將利用該核化部15生成的信號及上述Y信號生成部12生成的Y信號進行加法處理,而生成具有寬頻帶且邊緣增強的Y信號的加法器16;作為根據從CCD10輸出的信號能夠提取出R信號、G信號、B信號,進行預定的同步化處理,並進行預定的色校正處理等的色校正處理機構的同步化·色校正部21;作為生成從利用該同步化·色校正部21進行過同步化·色校正處理的R、G、B各色度信號中提取出的低頻成分(除去高頻成分)的各信號(RL信號、GL信號、BL信號)的帶寬限制機構的帶寬限制用低通濾波器(LPF)部22;作為對由該帶寬限制LPF部(下面簡稱為LPF部)生成的各信號(RL、GL、BL)進行γ校正處理的第二γ校正處理機構的色γ校正部(RGBγ部)23;作為根據利用該RGBγ部23進行過色γ校正處理的的各信號(γRL信號、γGL信號、γBL信號)最終生成S/N良好的C信號、Cr信號及Cb信號的色度信號生成機構的CrCb生成部24;利用由該CrCb生成部24生成的色度信號(Cr、Cb)及由上述加法器16生成並輸出的寬頻帶Y信號,生成JPEG形式壓縮數據構成的圖象信號,並輸出到對其進行記錄用的記錄部的JPED壓縮部31等。
這樣,本實施形式的圖象信號處理系統,主要由生成亮度信號(下面也稱之為Y信號)的信號處理系統,即作為第一信號處理系統的亮度信號處理系統,和主要生成色度信號(C信號)的信號處理系統,即作為第二信號處理系統的色度信號處理系統兩個不同的處理系統構成,其中,所述第一信號處理系統包含有對攝像元件(CCD10)的輸出進行γ校正處理的的第一γ校正處理機構(Yγ部11)、和根據該第一γ校正處理機構(Yγ部11)的輸出生成亮度系統的信號的亮度信號生成機構(Y信號生成部12)等各個機構,所述第二信號處理系統包含有根據作為攝像元件(CCD10)的輸出而不進行γ校正處理的輸出生成色系的信號的色度信號生成機構(CrCb生成部24)。
同時,第一信號處理系統(亮度信號處理系統)在亮度信號生成機構(Y信號生成部12)的後級配備有邊緣增強處理機構(HPF部13及邊緣增強度變更部14)和核化處理機構(核化部15)。
此外,第二信號處理機構(色度信號處理系統),在色度信號生成機構(CrCb生成部24)的前級,依次配備有進行色校正處理的色校正處理機構(同步化·色校正部21),以及進行γ校正處理的的第二γ校正處理機構(RGBγ部23)。
進而,第二信號處理系統(色度信號處理系統)配備有與第一信號處理系統(亮度信號處理系統)獨立的帶寬限制機構(LPF部22)。此外,該第二信號處理系統,作為色系的信號,除色度信號(Cr、Cb)之外,也可以採用生成色差信號、或者將色差信號進行線性變換獲得的信號,例如I·Q信號、或者U·V信號的結構。
下面,對亮度信號處理系統進行詳細說明。
在CCD10的光接受面側,配置規定形式的濾色片。該濾色片的形式,例如是如圖2所示的RGBベィャ-(Bayer)排列。
圖2是表示設置在本實施形式的電子照相機中的CCD10前面的濾色片的排列的圖示。此外,在該圖2中,也一起表示出了CCD10的輸出信號的形式(坐標)。
在Yγ部上,設置能夠接受CCD10的輸出信號或者實質上與該生成信號等效的彩色圖象信號的供應的預定的輸入端部(圖中未示出)。
經由該輸入端部接受從CCD10側供應的輸入數據(參照圖2),Yγ部11進行預定的γ校正處理,生成非線性輸出信號。
此外,γ校正處理,是一種為了根據生成的圖象數據,在顯示圖象的顯示裝置的顯示畫面上獲得再生圖象的正確的灰度等級的信號處理。由於作為一般的顯示裝置的CRT(Cathode Ray Tube陰極射線管,所謂Braun管)的γ特性為2.22,所以,進行γ校正處理時使用的γ校正係數為γ=1/2.22≌0.45從而,在γ校正處理中,以變成該值的方式進行校正。
圖3是表示利用本實施形式的圖象信號處理系統的Yγ部11進行的γ校正處理的概念圖。
此外,在後面所述的色度信號處理系統中的RGBγ部23中進行的彩色γ校正處理,是完全相同的處理。
在Y信號生成部12,接受從Yγ部11來的輸出信號,生成規定亮度的信號(Y信號)。在本實施形式中,以用RGB信號生成亮度信號(Y信號)時使用的一般運算式(1)為基礎。
式1Y=0.3R+0.59G+0.11B---(1)此外,圖4是表示對應於表示圖2所示的CCD輸出信號的亮度信號的坐標的圖示。
這裡,當利用上述公式(1)運算有關圖4中的坐標Y(0,0)的亮度信號時,成為下面的公式(2)。即,式2Y(0,0)=[R(0,0)Gr(1,0)Gb(0,1)B(1,1)]0.30.2950.2950.11----(2)]]>這樣,Y(0,0),在圖2所示的CCD輸出信號中,根據R(0,0)Gr(1,0)Gb(0,1)B(1,1)四個象素信號生成。
此外,同樣地,當對於圖4中的坐標Y(1,0)的亮度信號進行運算時,成為下式(3)。即,式3Y(1,0)=[Gr(1,0)R(2,0)B(1,1)Gb(2,1)]0.2950.30.110.295----(3)]]>根據Gr(1,0)R(2,0)B(1,1)Gb(2,1)四個象素信號生成。
下面,同樣地,根據CCD10的全部輸出信號生成Y信號。
此外,在生成Y信號時,根據上述四個象素信號進行公式(1)的運算。
這裡,對於G信號,包含有Gr·Gb兩個象素部分的信號。由於對於G信號,由(1)式,乘以0.59,所以,對於Gr·Gb,分別乘以(0.59/2)=0.295。
在邊緣提取HPF部13,對於在Y信號生成部12生成的Y信號,通過乘以圖5所示的邊緣提取用的空間濾波器(HPF),生成邊緣信號Edge(x、y)。
圖5式表示在本實施形式的圖象信號處理系統中邊緣提取用空間濾波器(HPF)的HPG係數。
邊緣信號Edge(x,y)根據9個象素部分的Y信號和圖5的HPF係數,用公式(4)進行運算。
公式4Edge(x,y)=∑(Y(ij)*K(ij)---(4)具體地說,通過進行公式(5)所示的運算,生成邊緣信號。
式5Edge(1,1)=Y(0,0)*(-1)+Y(1,0)*0+Y(2,0)*(-1)+Y(0,2)*0+Y(1,1)*4+Y(2,1)*0+Y(0,2)*(-1)+Y(1,2)*0+Y(2,2)*(-1)---(5)對於這樣生成的邊緣信號,利用邊緣增強度變更部14進行預定的邊緣增強度變更處理之後,在核化部(コァリンダ)對其輸出信號進行核化處理。
圖6是表示在本實施形式的圖象信號處理系統中的核化處理概念的圖示。
在本實施形式中的核化處理,例如,對於輸入邊緣信號-a~a的範圍內的小輸出信號,抑制其輸出,將其設定為零。即,對於代表噪聲等的小輸出信號,不進行邊緣增強處理。此外,在核化處理中,上述-a~a的範圍,即核化閾值,可以設定正負不同的值。
通過利用加法器16將這樣生成的邊緣信號和在Y信號生成部12生成的Y信號進行加法運算,生成預定的寬頻帶的Y信號。
下面,對色度信號處理系統進行詳細說明。
圖7是表示本實施形式的圖象信號處理系統中同步化處理的概念的圖示。
在同步化·色校正部21,接受從CCD10來輸出信號或者與該輸出信號實質上等效的彩色圖象信號的輸入數據(參照圖7的輸入數據;與圖2完全相同),首先進行同步化處理。該同步化處理是通過對彩色圖象信號的輸入數據乘上圖7所示的N×M陣列濾波器進行的內插處理。藉此,輸出Ri、Gi、Bi各色的每一個(三色)的圖象信號。
此外,這種同步化處理,是在電子照相機及其圖象信號處理系統中進行的現有技術中的一般的處理。從而,省略對該處理的說明。
其次,對通過同步化處理生成的信號Ri、Gi、Bi進行色校正處理。這種色校正處理,進行公式(6)、公式(7)、公式(8)所示的運算。即,對於位於同一個坐標上的色度信號,通過乘以預定的係數K1~K9,進行色度信號的校正處理。
式6Ro(x,y)=K1*Ri(x,y)+K2*Gi(x,y)+K3*Bi(x,y)---(6)式7Go(x,y)=K4*Ri(x,y)+K5*Gi(x,y)+K6*Bi(x,y)---(7)式8Bo(x,y)=K7*Ri(x,y)+K8*Gi(x,y)+K9*Bi(x,y)---(8)藉此,生成對於各信號Ri、Gi、Bi的色校正信號Ro、Go、Bo。
此外,由於對於這種色校正處理,是在現有技術的電子照相機及其圖象信號處理系統中一般實用化的處理,所以省略其詳細說明。
這樣,對於在同步化·色校正部21完成同步化處理及色校正處理的色系的信號,在LPF部22進行頻帶限制處理。該處理是和在上述Y信號處理系統中於邊緣提取HPF部13中的處理相同的處理。
即,在該LPF部22,通過對於已完成同步化處理及色校正處理的色度信號乘已圖8所示的頻帶限制用的空間濾波器(LPF),生成頻帶限制信號Rlpf、Glpf、Blpf。
圖8是表示在本實施形式的圖象信號處理系統中頻帶限制用的空間濾波器(LPF)的LPF係數的圖示。
例如,被限制了頻帶的信號Rlpf(x,y),根據9個象素部分的Ro信號和圖8的HPF係數用公式(9)運算。
式9Rlpf(1,1)(x,y)=∑(Ro(ij)*L(ij))/∑L(ij)---(9)具體地說,通過進行公式(12)所示的運算,生成頻帶受到限制的信號Rlpf。
公式12Rlpf(1,1)=Ro(0,0)*1+Ro(1,0)*2+Ro(2,0)*1
+Ro(0,1)*2+Ro(1,1)*4+Ro(2,1)*2+Ro(0,2)*1+Ro(1,2)*2+Ro(2,2)*1---(12)同樣地,進行過頻帶限制的信號Glpf(x,y),由9個象素的Go信號及圖8的HPF係數用公式(10)運算。
式10Glpf(x,y)=∑(Go(ij)*L(ij))/∑L(ij)---(10)具體地說,通過進行公式(13)所示的運算,生成頻帶受到限制的信號Glpf。
公式13Glpf(1,1)=Go(0,0)*1+Go(1,0)*2+Go(2,0)*1+Go(0,1)*2+Go(1,1)*4+Go(2,1)*2+Go(0,2)*1+Go(1,2)*2+Go(2,2)*1---(13)進而,同樣地,進行過頻帶限制的信號Blpf(x,y),由9個象素的Go信號及圖8的HPF係數用公式(11)運算。
式11Blpf(x,y)=∑(Bo(ij)*L(ij))/∑L(ij)---(11)具體地說,通過進行公式(14)所示的運算,生成頻帶受到限制的信號Blpf。
公式14Blpf(1,1)=Bo(0,0)*1+Bo(1,0)*2+Bo(2,0)*1+Bo(0,1)*2+Bo(1,1)*4+Bo(2,1)*2+Bo(0,2)*1+Bo(1,2)*2+Bo(2,2)*1---(14)根據這樣生成的進行過頻帶限制的信號(Rlpf、Glpf、Blpf)在RGBγ部23實行預定的γ校正處理後,對其輸出信號在CrCb生成部24實行CrCb生成處理。
該CrCb處理,首先如公式(15)所示那樣,由用公式(1)進行頻帶限制的信號Rlpf·Glpf·Blpf進行生成Y信號的處理。
式15Y(x,y)=0.3*Rlpf(x,y)+0.59*Glpf(x,y)+0.11*Blpf(x,y)-(15)然後,通過從上述Rlpf中扣除用上述公式(15)生成的Y信號計算出Cr信號。即,如公式(16)所示。
式16Cr(x,y)=Rlpf(x,y)-Y(x,y) ---(16)此外,同樣地,通過從上述Blpf中扣除用上述公式(15)生成的Y信號計算出Cb信號。即,如公式(17)所示。
式17Cb(x,y)=Blpf(x,y)-Y(x,y)---(17)這樣生成的Cr·Cb信號,成為S/N比好的色度信號(C信號)。
這裡,從對於Y信號的γ校正處理與Y信號的生成處理之間的關係著眼,對本實施形式進行說明。
表1是表示對Y信號的γ校正處理與Y信號生成處理的關係的表,該表中同時描述了在本實施形式的圖象信號處理系統中的處理圖13所示的現有技術例的圖象信號處理系統中的處理。
表1
(※「^」表示冪乘)
在表1中,(A)欄表示本實施形式的圖象信號處理系統中的處理的一部分,(B)欄表示圖13所示的例子的圖象信號處理系統中的處理的一部分。
如上所述,在本實施形式的圖象信號處理系統中,以CCD10的輸出信號作為輸入信號,對於該信號,首先對Y信號進行γ校正處理後,根據該處理完畢的信號,在Y信號生成部12生成Y信號(參照圖1)。
另一方面,在圖13所示的現有技術例的圖象信號處理系統中,在生成Y信號之後進行γ校正處理。
這裡,利用表1具體地討論本實施形式的圖象信號處理系統與圖13的例子的圖象信號處理系統所進行的處理之間的差異。
例如,在從CCD(10·110)來的輸出信號或者與之實質上等效的色度圖像信號為R信號=100G信號=0B信號=0的情況下,當利用該系統進行Y信號生成和γ校正處理時,如下面所述,其運算結果不同。
首先,在圖13所示的圖象信號處理系統中,獲得表1的(B)欄所示的運算結果。
即,在圖13所示的圖象信號處理系統中,接受從CCD110來的輸出信號(彩色圖象信號)進行預定的Y信號處理。這裡,Y信號的生成處理根據公式(1)進行。
式1Y=0.3R+0.59G+0.11B---(1)從而,由Y信號生成部112處理的結果,如表1的(B)欄所示,成為
Y=0.3×100+0.59×0+0.11×0=30相對於這樣生成的Y信號=30,在圖13的說明中,進行上述預定的信號處理後,最終在Yγ部111進行γ校正處理。在這種情況下,γ校正處理如表1的(B)欄所示,由下式求出。
Out=((In/255)^0.45)×255這裡,Out表示輸出信號,In表示輸入信號。在這種情況下,In(輸入信號)是由上式(1)生成後,進行各種信號處理的Y信號。此外,令γ校正係數γ=0.45。從而,在Yγ部111的處理結果成為Out=((In/255)^0.45)×255=((30/255)^0.45)×255≌97此外,這裡「^」表示冪乘。
即,獲得最終輸出的Y信號=97的數值。
另一方面,在本實施形式的圖象信號處理系統中,從CCD10來的輸出信號或者與之實質上等效的彩色圖象信號,同樣地為R信號=100G信號=0B信號=0的情況下,當進行γ校正處理和Y信號生成處理時,獲得如表1的(A)欄所示,的運算結果。
即,本實施形式的圖象信號處理系統,如圖1所示,接受從CCD10來的輸出信號(彩色圖象信號),首先在Yγ部進行γ校正處理。在這種情況下,γ校正處理如表1的(A)欄所示,由下式求出。
Out=((In/255)^0 45)×255
這裡,Out表示生成信號,In表示輸入信號。在這種情況下,In(輸入信號)是由上述公式(1)生成後,進行各種信號處理的Y信號。此外,令γ校正係數γ=0.45。從而,在Yγ部111處理的結果為,Out=((In/255)^0.45)×255=((100/255)^0.45)×255≌167此外,這裡「^」表示冪乘。
即,生成R信號=167G信號=0B信號=0的彩色圖象信號。對此進行Y信號生成處理。該Y信號生成處理用公式(1)進行。
式1Y=0.3R+0.59G+0.11B---(1)從而,利用Y信號生成部12處理的結果,如表1的(A)欄所示,Y=0.3×167+0.59×0+0.11×0=50即,獲得最終的被輸出的Y信號=50的數值。
如上所述,γ校正處理在Y信號生成之前進行,但通過在Y信號生成處理之後進行,生成的Y信號會顯示出不同的數值。
同時,在本實施形式的圖象信號處理系統中,和在圖13所示的圖象信號處理系統中,色度信號處理系統進行同樣的處理。在這種情況下,用CrCb生成部24·124,根據在RGBγ23·123進行γ校正處理後的信號,進行CrCb生成處理。
在這種CrCb生成處理中,如上所述,首先生成Y信號,但該Y信號由必要使用與在上述Y信號處理系統中的Y信號系統的信號。
但是,在圖13所示的例子中,在Y信號處理系統中,在後級部分進行γ校正處理,另一方面,在色系的處理系統中,通過根據γ校正處理後的信號生成的Y信號生成色度信號。因此,如利用上述表1所說明的,用Y信號處理系統處理的Y信號(表1(B)欄;Y=97),與在色系信號處理系統中處理的Y信號(表1(A)欄;Y=50),成為不同的信號。
一兩方面,在本實施形式的圖象信號處理系統中,用Y信號處理系統處理的Y信號,與用色系信號處理系統處理的Y信號,使用基本上相等的Y信號。
即,用本實施形式的圖象信號處理系統中的Y信號處理系統處理的Y信號,如上所述,根據進行γ校正處理後的出進行信號生成處理(參照圖1)。這樣生成的Y信號,為如表1(A)欄所示的Y=50。
此外,用本實施形式的圖象信號處理系統中的色系的信號處理系統Y信號,即在CrCb生成處理中生成的色度信號用的Y信號,是在該CrCb生成部24的前級的RGBγ部23中進行過γ校正處理後的信號生成的(參照圖1)。這裡生成的Y信號,如表1的(A)欄所示,為Y=50。
這樣,由於在本實施形式的圖象信號處理系統中,用Y信號處理系統生成的Y信號,與用於在色系的信號處理系統中生成色度信號的Y信號基本上相同,所以,利用該系統生成的Y信號與色度信號不產生矛盾,可以總是實現正確的色彩的再現性。
其次,從對於色度信號的γ校正處理與色校正處理的關係著眼,對本實施形式進行說明。
表2上表示對於色度信號的γ校正處理與色校正處理的關係的表,同時給出了在本實施形式的圖象信號處理系統中的處理,和現有技術的圖象處理系統中的處理。
表2
(※「^」表示冪乘)在該表2中,(A)欄表示本實施形式的圖象信號處理系統中的處理的一部分,(B)欄表示現有技術的圖象信號處理系統中的處理的一部分。
如上所述,在本實施形式的圖象信號處理系統中,以CCD10的輸出信號作為輸入數據,在對它首先於同步化·色校正部21進行同步化處理和色校正處理後,根據處理完畢的信號,在RGBγ部23進行對於色系的信號的γ校正處理(參照圖1及表2(A)欄)。
另一方面,在現有技術的圖象信號處理系統中,根據對色系的信號實行γ校正處理後生成的信號進行色校正處理,例如,如特開平9-130816號公報公開的那樣(參照表2(B)欄)。
這裡,用表2具體地討論本實施形式的圖象信號處理系統與現有技術的圖象信號處理系統的處理的不同之處。
例如,在從CCD(10·110)來的輸出信號或者與之實質上等效的彩色圖象信號為R信號=100G信號=20B信號=30的情況下,用兩個系統進行γ校正處理和色校正處理。
首先,在現有技術的圖象信號處理系統中,獲得表2的(B)欄的運算結果。
即,在現有技術的圖象信號處理系統中,接受CCD110的輸出信號(彩色圖象信號)進行預定的γ校正處理。這裡,γ校正處理,如表2的(B)欄所示,由下式求出。
Out=((In/255)^0.45)×255這裡,Out表示輸出信號,In表示輸入信號。在這種情況下In(輸入信號)是CCD110的輸出信號(彩色圖象信號)。此外,令γ校正係數γ=0.45。此外,這裡「^」表示冪乘。從而,這種γ校正處理的處理結果為Out(R)=((In(R)/255)^0.45)×255=((100/255)^0.45)×255≌167Out(G)=((In(G)/255)^0.45)×255
=((20/255)^0.45)×255≌81Out(B)=((In(B)/255)^0.45)×255=((30/255)^0.45)×255≌97從而,通過這種γ校正處理的處理結果,如表2的(B)欄所示,為R信號=167G信號=81B信號=97。
對這樣生成的色度信號進行色校正處理。這裡,色校正處理,如表2的(B)欄所示,用(6)~(8)式進行(也參照圖7)。這裡,係數K1~K9,如下面所示設定。即,K1=1.2K2=-0.1K3=-0.1K4=-0.1K5=1.2K6=-0.1K7=-0.1K8=-0.1K9=1.2。
藉此,獲得為了生成如下的色度信號的同步化的信號(進而色校正信號)。
R=1.2×167-0.1×81-0.1×97≌183G=-0.1×167+1.2×81-0.1×97≌71B=-0.1×167-0.1×81+1.2×97≌92根據這樣生成的圖象數據,利用具有預定的非線性型輸入對顯示亮度的特性的顯示裝置進行圖象的再生。在進行這種顯示時,利用上述的非線性特性與預先給予提供給顯示裝置的信號的非線性特性抵消,進行恰當的顯示。顯示裝置側的這種特性,是deγ特性。這種deγ特性,例如在表2的(B)欄中如下式所示。
Out=((In/255)^2.22)×255這裡Out表示輸出信號,In表示輸入信號,與上述γ校正處理一樣。在這種情況下,In(輸入信號)是包含進行過上述色校正處理後的色系的信號的彩色圖像信號。此外,deγ係數deγ=2.22。它是γ校正係數γ=0.45的倒數。此外,這裡,「^」表示冪乘。從而,利用該deγ特性利用上述顯示特性,變成Out(R)=((In(R)/255)^2.22)×255=((183/255)^2.22)×255≌122Out(G)=((In(G)/255)^2.22)×255=((71/255)^2.22)×255≌15Out(B)=((In(B)/255)^2.22)×255=((92/255)^2.22)×255≌26從而,利用這種γ校正處理的機構,如表2的(B)欄所示,R信號=122G信號=15B信號=26
這樣,可以看出,受到deγ特性影響的信號,與進行γ校正處理後的色系信號不同。
即,作為上述現有技術的例子,這裡所列舉的圖象信號處理系統,構成在生成圖象數據時,對於進行過γ校正處理的信號進行色校正的系統,但是,當根據由此生成的圖象數據進行特性的再生時,不能實現正確的彩色再現性。
另一方面,在本實施形式的圖象信號處理系統中,從CCD10輸出的信號或者與該信號實質上等效的彩色圖象信號,同樣地,在R信號=100G信號=20B信號=30的情況下,當進行色校正處理和γ校正處理時,獲得表2的(A)欄所示的運算結果。
即,在本實施形式的圖象信號處理系統中,如圖1所示,接受CCD10的輸出信號(彩色圖象信號),進行同步化·色校正處理。這裡,色校正處理如表2的(A)欄所示,用(6)式~(8)式所示的方式進行(也參照圖7),和上述現有技術的系統一樣。此外,這裡設定的係數K1~k9也和上述現有技術的系統相同。從而,生成下面的各個信號R=1.2×100-0.1×20-0.1×30≌115G=-0.1×100+1.2×20-0.1×30≌11B=-0.1×100-0.1×20+1.2×30≌24對這樣生成的色系的信號利用RGBγ部23進行γ校正處理。在這種情況下,γ校正處理如表2的(A)欄所示,用下式求出。
Out=((In/255)^2.22)×255這裡,Out上輸出信號,In是輸入信號。在這種情況下,In(輸入信號)是利用上述色校正處理生成的信號(彩色圖象信號)。此外,令γ校正係數γ=0.45。此外,這裡的「^」表示冪乘。即,該γ校正處理本身,是和上述現有技術的系統同樣的處理。
利用本實施形式的圖象信號處理系統中的γ校正處理獲得處理結果成為Out(R)=((In(R)/255)^0.45)×255=((115/255)^0.45)×255≌178Out(G)=((In(G)/255)^0.45)×255=((11/255)^0.45)×255≌62Out(B)=((In(B)/255)^0.45)×255=((24/255)^0.45)×255≌88從而,利用這種γ校正處理的處理結果,如表2(A)欄所示,為R信號=178G信號=62B信號=88在根據包含這樣生成的色系的信號的圖象數據進行最近形式的圖象的再生顯示時,在顯示裝置側,提供給自己的圖象數據,如表2(A)欄的例子所示,受到deγ特性的影響。該deγ特性如下式所示。
Out=((In/255)^2.22)×255這裡,Out表示輸出信號,In表示輸入信號,與上述γ校正處理一樣。在這種情況下,In(輸入信號)是包含進行過上述的色校正處理後的色度信號在內的彩色圖象信號。此外,deγ係數deγ=2.22。此外,這裡「^」表示冪乘。該deγ特性本身是和上述現有技術系統相同的現象。從而,由於該deγ特性影響,變為Out(R)=((In(R)/255)^2.22)×255=((178/255)^2.22)×255≌115Out(G)=((In(G)/255)^2.22)×255=((62/255)^2.22)×255≌11Out(B)=((In(B)/255)^2.22)×255=((88/255)^2.22)×255≌24從而,利用這種γ校正處理的結果,如表2(B)欄所示,變為R信號=115G信號=11B信號=24這樣,受到deγ特性影響的色度信號,變成和上述色校正處理後的需要完全相同的結果。
即,本實施形式的圖象信號處理系統,構成在生成圖象數據時,在比γ校正處理更早的階段進行對色系的信號的色校正處理的系統,在根據藉此生成的圖象數據進行特性的再生顯示時,可以實現正確的彩色再現性。
換句話說,可以看出,在本實施形式的圖象信號處理系統中,在生成圖象數據時,可以很容易地預先設想在進行再生顯示時的圖像的色狀態。從而,具有通過進行簡單的線性處理就可以很容易地進行考慮到進行再生顯示時的圖象的色校正處理。
同時,在本實施形式的圖象信號的處理系統中,在其Y信號處理系統中,在核化處理之前的階段進行Y信號的γ校正處理,如圖1所示。
從這一點著眼,下面對在本實施形式的圖象信號處理系統中的Y信號處理系統的處理流程進行說明。
首先,從CCD10輸出的信號(彩色圖象信號)輸入到Yγ部11。根據該輸入信號,Yγ部11進行對Y信號的γ校正處理。
圖9是表示在本實施形式的圖象信號處理系統中進行的γ校正處理的處理結果的圖示。在該圖9中,縱軸表示噪聲量,橫軸表示入射光量,即,表示圖象的亮度(圖象明亮度)。
如圖9所示,通過進行γ校正處理,輸入到Yγ部11的信號(CCD10的輸出信號)所噪聲量與亮度無關,基本上恆定。
對這樣生成的信號,接著進行邊緣增強處理。在這種情況下,邊緣增強處理在LPF部13中進行。利用該邊緣增強處理得到的處理結果,由圖10表示。
圖10是表示在本實施形式的圖象信號處理系統中的邊緣處理結果的圖示。在該圖10中,縱軸表示噪聲量,橫軸表示入射光量,即圖象的亮度。
如圖10所示,進行過邊緣增強處理後的圖像信號整體所含的噪聲量,與處理之前的圖像信號相比,在整體上是增加了。
其次,根據進行過該邊緣增強處理後的信號,進行核化(成核)處理。
圖11是表示在本實施形式的圖象信號處理系統中的核化閾值電平的設定值。在該圖11中,縱軸表示噪聲量,橫軸表示入射光量(圖象亮度)。
在本實施形式的圖象信號處理系統中,如圖11的虛線表示地設定核化的閾值電平。在這種情況下,與圖象的亮度無關,可以設定基本上恆定量的核化閾值電平|a|。從而,在本實施形式的情況下,如上所述,由於包含在作為對象信號中的噪聲量基本上恆定,所以,以能夠基本上除去全部的噪聲成分的方式設定核化閾值電平|a|。藉此,與圖象的亮度無關,不會增強噪聲成分,結果,進行過核化處理後的信號,如圖12所示,與圖象亮度無關,可以生成基本上可以除去全部噪聲成分的信號,即,生成噪聲量≌O的信號。
圖12是表示本實施形式的圖象信號處理系統中核化處理的處理結果的圖示。在該圖12中,縱軸表示噪聲量,橫軸表示入射光量(圖象亮度)。
如上面說明的,根據上述第一種實施形式,由於用獨立的處理系統構成Y信號處理系統和色度信號處理系統,所以,例如,可以將色度信號處理系統中的頻帶限制用LPF部22設定在窄的頻帶內。從而,藉此,提供不會對用另外處理系統生成的亮度信號(Y信號)產生影響,可以生成總是具有良好的S/N比的色度信號(C信號)的圖象信號處理系統,以及採用這種系統的照相機。
此外,在本實施形式的圖象信號處理系統中,由於用Y信號處理系統生成的Y信號,和用於利用色度信號處理系統生成色度信號的Y信號基本上相等,所以,由該系統生成的Y信號與色度信號沒有矛盾,可以總是能夠進行可實現正確的彩色再現性的處理。
即,在本實施形式的系統中,由於在生成處理Y信號之前進行對於Y信號的γ校正處理,所以,如果將Yγ部11與RGBγ部23中的γ特性基本上設定相等的話,使得生成的寬頻帶的Y信號與色度信號(CrCb)的成分部發生矛盾,進行加法運算處理。
進而,在本實施形式的圖象信號處理系統中,由於在RGBγ部23進行Y校正處理之前的階段實行色校正處理,所以,可以進行考慮到在最終顯示圖象時的顯示畫面的情況下進行色校正處理。
此外,在本實施形式的系統中,由於在Y信號處理系統中進行核化處理之前的階段進行γ校正處理,所以可以與圖象亮度無關地設定成基本上恆定的核化閾值電平,在可以進行除去基本上全部的噪聲成分的同時,可以很容易地消除在低亮度區域的圖象解析度的不足。
此外,在上述一種實施形式中,對把攝像元件(CCD10)輸出的信號作為原色系統(RGB)的彩色圖象信號進行了說明,但並不局限於此,例如,在利用輸出互補色的色度信號的攝像元件的場合,可以完全同樣地採用本發明。
發明的效果如上所述,根據本發明,提供一種通過對根據利用攝像元件取得的圖象信號進行的各種信號處理採取措施,能夠生成良好的圖象數據的圖象信號處理系統,元件採用這種圖象信號處理系統的照相機。
符號說明10、110…攝像元件(CCD)11、111…Yγ部(γ校正部;第一γ校正處理機構12、112…Y信號生成部(亮度信號生成部;亮度信號生成機構)13、113…高通濾波器部(HPF部,邊緣提取用頻帶限制機構)14、114…邊緣增強度變更部(邊緣增強處理機構)15、115…核化部(核化處理機構)16、116…加法器21、121…同步化·色校正部(色校正處理機構)22、122…低通濾波器部(LPF部;頻帶限制機構)23、123…色γ校正部(RGBγ部;第二γ校正處理機構)24、124…CrCb生成部(色度信號生成機構)125…YCrCn生成部(色度信號生成機構)31、131…JPEG壓縮部
權利要求
1.一種照相機,其特徵在於包括;第一信號處理系統,其具有第一信號處理系統,具有對攝像元件的輸出進行γ變換處理的第一γ變換處理機構、和僅根據該第一γ變換處理機構的輸出生成最終亮度系統的信號的亮度信號生成機構;第二信號處理系統,具有根據上述攝像元件的輸出中不進行γ變換處理的輸出,生成色系信號的色度信號生成機構。
2.如權利要求1所述的照相機,其特徵為,上述第二信號處理系統,生成作為上述色系信號色差信號。
3.如權利要求1所述的照相機,其特徵為,上述第一信號處理系統,在上述第一γ變換處理機構的後級具有邊緣增強機構和核化處理機構。
4.如權利要求1所述的照相機,其特徵為,上述第二信號處理系統在自己的信號傳送路徑中,加裝進行色校正處理的色校正處理機構、和在該色校正處理機構的後級進行γ變換處理的第二γ變換處理機構。
5.如權利要求1所述的照相機,其特徵為,上述第二信號處理系統具有與上述第一信號處理系統獨立的帶寬限制機構。
6.如權利要求1所述的照相機,其特徵為,上述第一信號處理系統和第二信號處理系統是作為數字方式的系統構成的。
7.一種圖象信號處理系統,其特徵為包括輸入端部,用於接受從攝像面側備有規定形式的濾色片的攝像元件輸出的輸出信號乃至與該攝像元件的輸出實質上等效的供給彩色攝像信號;第一信號處理系統,具有對從上述輸入端部供給的信號進行γ變換處理的第一γ變換處理機構、以及僅根據該第一γ變換處理機構的輸出而生成最終的亮度系統信號的亮度信號生成機構等各機構;第二信號處理系統,具有作為上述攝像裝置的輸出,而根據不進行上述γ變換處理的輸出,生成色系信號的色度信號生成機構。
8.如權利要求7所述的圖象信號處理系統,其特徵為,上述第一信號處理系統,在上述第一γ變換處理機構的後級備有邊緣增強處理機構和核化處理機構。
9.如權利要求7所述的圖象信號處理系統,其特徵為,上述第二信號處理系統,在自己的信號傳送路徑中,設有進行色校正處理的色校正處理機構、和在該色校正處理機構的後級進行γ變換處理的第二γ變換處理機構。
10.如權利要求7所述的圖象信號處理系統,其特徵為,上述第二信號處理系統備有與上述第一信號處理系統獨立的帶寬限制機構。
11.如權利要求7所述的圖象信號處理系統,其特徵為,上述第一信號處理系統及第二信號處理系統,是作為數字方式的系統被構成的。
全文摘要
本發明提供一種通過對根據由攝像元件取得的圖象信號進行的各種信號處理採取措施能夠生成良好的圖象數據的圖象信號處理系統,以及利用這種系統的照相機。其結構為,它配備有含有對攝像元件(10)的輸出進行γ變換處理的第一γ變換處理機構(11)以及根據該第一γ變換處理機構的輸出生成亮度系統的最終的信號的亮度信號生成機構(12)的第一信號處理系統;以及包含根據上述攝像元件的輸出中不進行γ變換處理的輸出生成色系信號的色度信號生成機構(24)的第二信號處理系統。
文檔編號H04N9/07GK1452410SQ0311041
公開日2003年10月29日 申請日期2003年4月11日 優先權日2002年4月11日
發明者小橋厚志, 森圭一 申請人:奧林巴斯光學工業株式會社