(57)【要約】【課題】精度の高いチャネル間レベル補正を実現することができる画像信号処理装置およびその方法を提供する。【解決手段】工場出荷時等の検波時において、像素子１１２からの色配列に応じた出力信号Ｇｒ１，Ｇｂ１、Ｇｒ２，Ｇｂ２、Ｒ，Ｂを、マルチプレクサ(MUX)１２３−１、１２３−３、Ａ／Ｄ変換器１２４−１〜１２４−３を通ってデジタル信号に変換し、領域積分回路１３１Ａ〜１３３Ａで積分した後、領域間の差分を基にした補正係数を検出して不揮発性メモリ１６に格納し、通常動作の補正時において不揮発性メモリ１６上の補正係数を読み出し、撮像素子１１２Ａから読み出された信号に対して、画素並べ変え部１７で画素並び替えを行った後、クランプ処理部２０のクランプ処理を経て、レベル差補正部２１においてチャネル間のレベル差補正を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの撮像素子を含み、被写体の画像情報を当該撮像素子の複数の領域に分割されたチャネルから出力する撮像部と、
上記撮像部の複数のチャネル出力に対しあらかじめ設定された補正係数に基づいて上記チャネル間の信号レベル差を補正するレベル補正部と、を有し、
上記補正係数は、上記撮像部の複数のチャネル出力の検出レベル差に応じて各チャネル対応に設定されている
画像信号処理装置。
【請求項２】
上記補正係数は、複数の領域に分割されたチャネルからの信号において、各色配列ごとに設定された領域に応じて設定され、
上記レベル補正部は、上記補正係数に基づいて各色配列ごとにレベル調整を行う
請求項１記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
上記補正係数は、入力信号の明るさレベルに応じて設定される
請求項２記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
上記補正係数は、同色の複数のチャネルの中から、任意のチャネルの信号レベルを基準として設定される
請求項２記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
レベル補正のための補正係数は、任意に設定された領域から調整可能である
請求項２記載の画像信号処理装置。
【請求項６】
上記撮像部の複数のチャネル出力に対しそれぞれ積分処理を行う積分処理部と、
上記積分処理部における積分領域間の差分を求め、当該差分を基に各チャネル対応の補正係数を求める演算部と
をさらに有する請求項２記載の画像信号処理装置。
【請求項７】
上記積分処理部は、色別に積分を行い、
上記演算部は、求められた積分値をフィール単位ごとに別の基準となる領域の積分データで演算処理して各領域に対する補正係数を求める
請求項６記載の画像信号処理装置。
【請求項８】
少なくとも一つの撮像素子を含み、被写体の画像情報を当該撮像素子の複数の領域に分割されたチャネルから出力する撮像部と、
上記撮像部の複数のチャネル出力に対しそれぞれ積分処理を行う積分処理部と、
上記積分処理部における積分領域間の差分を求め、当該差分を基に各チャネル対応の補正係数を求める演算部と、
上記演算部により求められた補正係数を格納する記憶部と、
上記撮像部の複数のチャネル出力に対し上記記憶部に格納された補正係数に基づいて上記チャネル間の信号レベル差を補正するレベル補正部と
を有する画像信号処理装置。
【請求項９】
上記補正係数は、複数の領域に分割されたチャネルからの信号において、各色配列ごとに設定された領域に応じて設定され、
上記レベル補正部は、上記補正係数に基づいて各色配列ごとにレベル調整を行う
請求項８記載の画像信号処理装置。
【請求項１０】
上記補正係数は、入力信号の明るさレベルに応じて設定される
請求項９記載の画像信号処理装置。
【請求項１１】
上記補正係数は、同色の複数のチャネルの中から、任意のチャネルの信号レベルを基準として設定される
請求項９記載の画像信号処理装置。
【請求項１２】
レベル補正のための補正係数は、任意に設定された領域から調整可能である
請求項９記載の画像信号処理装置。
【請求項１３】
上記積分処理部は、色別に積分を行い、
上記演算部は、求められた積分値をフィール単位ごとに別の基準となる領域の積分データで演算処理して各領域に対する補正係数を求める
請求項８記載の画像信号処理装置。
【請求項１４】
被写体の画像情報を少なくとも一つの撮像素子の複数の領域に分割されたチャネルから出力する第１ステップと、
上記の複数のチャネル出力に対しそれぞれ積分処理を行う第２ステップと、
上記第２ステップにおける積分領域間の差分を求め、当該差分を基に各チャネル対応の補正係数を求める第３ステップと、
上記第３ステップにより求められた補正係数を記憶部に格納する第４ステップと、
上記複数のチャネル出力に対し上記記憶部に格納された補正係数に基づいて上記チャネル間の信号レベル差を補正する第５ステップと
を有する画像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子により得られた画像信号を処理する画像信号処理装置およびその方法に係り、特にチャネル間の信号レベル差の補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえばビデオカメラ等の撮像装置の撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳセンサなどが使用されている。
たとえば、ＣＣＤイメージセンサにおいては、１画面分の画素情報を垂直レジスタ、水平レジスタを用いて転送することにより、１つの出力チャネルから出力している。
【０００３】
このようなイメージセンサ技術において、１００万画素を超えるような多画素のイメージセンサを使用する場合、１つの出力チャネルでは、動作周波数が高くなってしまい、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換等のアナログ信号処理が不安定になってしまうという不利益があった。
【０００４】
これを解決するため、センサからの出力チャネルを複数にしたシステムが開発されている。
これらのシステムにおいては、チャネル間のレベル差が生じるため、そのレベル差の補正が必要であり、このレベル差の補正技術として種々の方法が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平７−７５０１９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これまでの方法においては、均一な特性をもつ各チャネルのレジスタの製造が非常に困難である、明るさ、色に応じたレベル補正が完全ではない、チャネル間のレベルが均一になるまでの収束時間が無視できない、などの不利益があった。
【０００６】
本発明の目的には、精度の高いチャネル間レベル補正を実現することができる画像信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点の画像信号処理装置は、少なくとも一つの撮像素子を含み、被写体の画像情報を当該撮像素子の複数の領域に分割されたチャネルから出力する撮像部と、上記撮像部の複数のチャネル出力に対しあらかじめ設定された補正係数に基づいて上記チャネル間の信号レベル差を補正するレベル補正部と、を有し、上記補正係数は、上記撮像部の複数のチャネル出力の検出レベル差に応じて各チャネル対応に設定されている。
【０００８】
好適には、上記補正係数は、複数の領域に分割されたチャネルからの信号において、各色配列ごとに設定された領域に応じて設定され、上記レベル補正部は、上記補正係数に基づいて各色配列ごとにレベル調整を行う。
【０００９】
好適には、上記補正係数は、入力信号の明るさレベルに応じて設定される。
【００１０】
好適には、上記補正係数は、同色の複数のチャネルの中から、任意のチャネルの信号レベルを基準として設定される。
【００１１】
好適には、レベル補正のための補正係数は、任意に設定された領域から調整可能である。
【００１２】
好適には、上記撮像部の複数のチャネル出力に対しそれぞれ積分処理を行う積分処理部と、上記積分処理部における積分領域間の差分を求め、当該差分を基に各チャネル対応の補正係数を求める演算部とをさらに有する。
好適には、上記積分処理部は、色別に積分を行い、上記演算部は、求められた積分値をフィール単位ごとに別の基準となる領域の積分データで演算処理して各領域に対する補正係数を求める。
【００１３】
本発明の第２の観点の画像信号処理装置は、少なくとも一つの撮像素子を含み、被写体の画像情報を当該撮像素子の複数の領域に分割されたチャネルから出力する撮像部と、上記撮像部の複数のチャネル出力に対しそれぞれ積分処理を行う積分処理部と、上記積分処理部における積分領域間の差分を求め、当該差分を基に各チャネル対応の補正係数を求める演算部と、上記演算部により求められた補正係数を格納する記憶部と、上記撮像部の複数のチャネル出力に対し上記記憶部に格納された補正係数に基づいて上記チャネル間の信号レベル差を補正するレベル補正部とを有する。
【００１４】
本発明の第３の観点の画像信号処理方法は、被写体の画像情報を少なくとも一つの撮像素子の複数の領域に分割されたチャネルから出力する第１ステップと、上記の複数のチャネル出力に対しそれぞれ積分処理を行う第２ステップと、上記第２ステップにおける積分領域間の差分を求め、当該差分を基に各チャネル対応の補正係数を求める第３ステップと、上記第３ステップにより求められた補正係数を記憶部に格納する第４ステップと、上記複数のチャネル出力に対し上記記憶部に格納された補正係数に基づいて上記チャネル間の信号レベル差を補正する第５ステップとを有する。
【００１５】
本発明によれば、たとえば各チャネルのレベル検出領域が色配列別に設定され、また、レベルの大きさ別にレベル差が検出され、これに基づいてレベル補正が行われる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、精度の高いチャネル間レベル補正を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を、図面に関連付けて説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の単板式カメラシステムの基本的な構成例を示すブロック図である。
【００１９】
本カメラシステム１０は、撮像部１１、アナログ処理部１２、積分処理部１３、レベル差検出部１４、マイクロコンピュータ（マイコン）１５、記憶部としての不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１６、画素並べ替え部１７、メモリコントローラ１８、画像メモリ１９、クランプ処理部２０、レベル差補正部２１、欠陥補正部２２、および信号処理部２３を有している。
これらの構成要素のうち、レベル差検出部１４およびマイクロコンピュータ１５により演算部が構成される。
【００２０】
撮像部１１は、光学レンズ１１１、およびＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を含んで構成される撮像素子１１２を有している。
光学レンズ１１１は、被写体の像を集光して撮像素子１１２の受光面に結像させる。
【００２１】
撮像素子１１２は、被写体の画像情報を複数のチャネルに分割して光電変換によって電気信号として出力する。
図１の例は、２チャネルに分割して出力する例を示しているが、これは分割方法によって、さらに多チャネル化して出力することも可能である。
撮像素子１１２は、たとえば４チャネル、６チャネル等の多チャネル出力を行うことが可能に構成される。
【００２２】
アナログ処理部１２は、撮像部１１の複数のチャネル出力に対応して配置され、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、Ａ／Ｄ変換器を含む処理回路１２１，１２２、・・・を含んで構成される。
アナログ処理部１２は、各処理回路１２１，１２２のＣＤＳ回路においては、撮像素子１１２から転送された画像信号における画素からの信号レベルとリセットレベルの差を減算し、画素ごとの固定ばらつきを除去し、たとえば増幅処理した後、Ａ／Ｄ変換器によりアナログ信号からデジタル信号に変換して積分処理部１３に出力する。
なお、アナログ処理部１２におけるＣＤＳ回路等は、たとえば撮像部１１側に含めるように構成することも可能である。
【００２３】
以上のアナログ処理部１２までの処理がアナログ系の処理であるが、高機能高精度のカメラシステムを構築する場合、センサからの出力画素数を増やす必要がある。
この場合、Ａ／Ｄ変換器等のアナログ処理部分においては、処理速度に限度があるため、上述したようにセンサである撮像素子１１２の出力チャネルを増やすなどの方法が必要となってくる。
【００２４】
この出力チャネルを増やすためには、撮像デバイスである撮像素子の画素領域を分割する方法が一般的である。
これには、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、撮像素子の画素領域を左右２分割（図２（Ａ）の符号ａ，ｂで示す２領域）、上下２分割（図２（Ｂ）の符号ｃ，ｄで示す２領域）、あるいは上下左右４分割（図２（Ｃ）の符号ｅ，ｆ，ｇ，ｈで示す４領域）等があげられる。図２（Ｃ）の例の場合は４チャネル出力となることから、アナログ処理部１２の処理部もチャネル数の４に対応して４個配置される。
【００２５】
本実施形態のカメラシステム１０においては、上記のような単純に画素領域が分割されたシステムのみでなく、複雑な領域に分割された場合においても、その分割方法によらず、領域間の信号のレベル差を補正するシステムである。
その例として、短冊状等に領域を分割、あるいは画素おきに領域を交互に分割し、出力チャネルを変えるシステムがあげられる。
これは、後で例示するように、分割された領域の信号がマルチプレクサ等を通して１チャネル化された上で、Ａ／Ｄ処理後デジタル信号化される等の方法である。
この場合、レベル差の要因となるＡ／Ｄ変換器等が共通になるため、レベル差を抑えることが可能である。
【００２６】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態における領域分割の１例として、撮像素子１１２を形成するイメージセンサが１枚の場合のイメージセンサからの出力信号例を示す図である。
図３（Ａ）はＲ（赤）画素、Ｇ（緑）画素、およびＢ（青）画素を含む画素配列を示し、図３（Ｂ）はＲ画素、Ｂ画素をＧ画素に加算後の空間的位置関係を示し、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の空間位置に対応した複数のチャネル出力を示している。
【００２７】
図３（Ａ）に示す画素配列は、第１行目がＲ画素とＧ画素が交互に配列されたＲライン、第２行目がＧ画素とＢ画素が交互に配列されたＢライン、第３行目が第１行目と同様にＲ画素とＧ画素が交互に配列されたＲライン、第４行目が第２行目と同様にＧ画素とＢ画素が交互に配列されたＢラインとなっている。
すなわち、図３（Ａ）に示す画素配列は、奇数行目がＲラインを形成し、偶数行目がＢ部ラインを形成している。
【００２８】
以上の画素配列に対して、図３（Ｂ）に示すように、ＲラインにおいてＲ画素とＲ画素との間に位置するＧ画素にその２つのＲ画素を加算するようにして空間配列を構成する。同様に、ＢラインにおいてＢ画素とＢ画素との間に位置するＧ画素にその２つのＢ画素を加算するようにして空間配列を構成する。
その結果、ＲラインはＧとＲを含むＧｒ加算画素、Ｇ画素、Ｇｒ加算画素、Ｇ画素が順番に空間配列され、ＢラインはＧ画素と、ＧとＢを含むＧｂ加算画素、Ｇ画素、Ｇｂ加算画素が順番に空間配列される。
すなわち、この例においては、各ラインのＧ画素が複数に分かれており、ＲラインのＧ画素がＧとＲを加算したＧｒ加算画素を含み、ＢラインのＧ画素がＧとＢを加算したＧｂ加算画素を含む。
【００２９】
そして、図３（Ｃ）に示すように、Ｒラインの対応した画素の出力チャネルは、Ｇｒ加算画素におけるＧ画素からなる第１のＧｒチャネル（Ｇｒ１）、Ｇｒ画素加算にかかわっていないＧ画素からなる第２のＧｒチャネル（Ｇｒ２）、およびＧｒ加算画素におけるＲ画素からなるＲチャネルの３チャネルとなる。
Ｂラインの対応した画素の出力チャネルは、Ｇｂ画素加算にかかわっていないＧ画素からなる第１のＧｂチャネル（Ｇｂ１）、Ｇｂ加算画素におけるＧ画素からなる第２のＧｂチャネル（Ｇｂ２）、およびＧｒ加算画素におけるＢ画素からなるＢチャネルの３チャネルとなる。
すなわち、図３の例の分割方法によれば、色配列に対応した６チャネル出力となっている。
これらの第１のＧｒチャネルＧｒ１と第２のＧｒチャネルＧｒ２の出力信号、並びに、第１のＧｂチャネルＧｂ１と第２のＧｂチャネルＧｂ２の出力信号は、後で例示するように、マルチプレクサを通って１チャネル化され、Ａ／Ｄ変換後、デジタル信号に変換され、積分処理部１３に入力される。
【００３０】
積分処理部１３は、撮像部１１の複数のチャネル出力に対応して配置され、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、Ａ／Ｄ変換器を含む処理回路１２１，１２２、・・・に対応する領域積分回路１３１，１３２、・・・を含んで構成される。
【００３１】
積分処理部１３における各領域積分回路１３１（１３２、・・）は、上述した色配列に対応して設定される積分領域においてチャネル出力を積分し、色配列ごとのレベルを検出してレベル差検出部１４、および画素並べ替え部１７に出力する。
【００３２】
レベル差検出部１４は、積分処理部１３の色配列に対応した各チャネル出力の領域積分回路１３１、・・・による積分結果を受けて、各領域積分回路１３１，１３２，・・・の積分領域間の差分を検出し、信号Ｓ１４としてマイクロコンピュータ１５に出力する。
【００３３】
マイクロコンピュータ１５は、レベル差検出回路１４において検出された各領域積分回路１３１，１３２，・・・の積分領域間の差分を基にして各チャネル対応の補正係数を求め、求めた補正係数を不揮発性メモリ１６に記憶する。
マイクロコンピュータ１５は、通常動作時には、不揮発性メモリ１６に記憶されている各チャネル対応のレベル補正係数を読み出して、レベル補正部２１に供給する。
【００３４】
不揮発性メモリ１６は、ＥＥＰＲＯＭ等からなり、たとえば補正係数取得時に、マイクロコンピュータ１５により、撮像部１１の複数のチャネル出力に対応したレベル補正係数を記憶する。
また、不揮発性メモリ１６は、通常動作時には、マイクロコンピュータ１５によりアクセスされて、あらかじめ記憶されているレベル補正係数が読み出される。
【００３５】
このレベル補正係数を求める積分処理部１３からの一連の処理、補正係数の例等については後で詳述する。
【００３６】
画素並べ替え部１７は、積分処理部１３を介した各分割チャネル対応の画像信号をシリアルな一連の信号となるように並べ替えて出力する。
メモリコントローラ１８およびメモリ１９は、主として静止画の処理時等に用いられる。
クランプ処理部２０は、各分割チャネル対の画像信号を所定レベルでクランプ処理してレベル補正回路２１に出力する。
【００３７】
レベル補正回路２１は、マイクロコンピュータ１５により供給される補正係数に基づいて各分割チャネル間のレベル補正を行い、欠陥補正部２２を通して信号処理部２３に出力する。
【００３８】
信号処理部２３は、レベル補正、欠陥補正が施された画像信号に対して輝度信号処理やクロマ信号処理等を行う。
【００３９】
図１のメラシステム１０において、被写体からの光は、撮像部１１のレンズ１１１を通して、撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等）１１２に結合される。
撮像素子１１２においては、この入力された被写体の光を光電変換によって電気信号に変換し、この電気信号を分割された複数の領域ごとのチャネルにて出力する。
これらのチャネル出力信号はアナログ処理部１２のＣＤＳ等の回路によってサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ変換器を通してデジタル信号に変換される。
デジタル信号化された画像信号は、黒レベル検出、デジタルクランプ処理、レベル補正、欠陥補正等の回路１７〜２２を通って、輝度信号処理、クロマ信号処理等を行う信号処理部２３に入力される。
【００４０】
本実施形態においては、上述したレベル補正係数は、たとえば工場出荷時の検波（検出）時に各出力チャネルに対応して求められて不揮発性メモリ１６に格納される。
そして、通常動作時に不揮発性メモリ１６に格納された補正係数に従って各チャネル間のレベル差補正が行われる。
【００４１】
以下、本実施形態におけるレベル補正係数を求めるための積分処理等についてさらに詳細に説明する。
【００４２】
図４は、図３の分割方法に従ったカメラシステム１０Ａの工場出荷時（検出時）の信号処理の流れを示す図である。
図５は、図３の分割方法に従ったカメラシステム１０Ａの通常動作時（補正時）の信号処理の流れを示す図である。
【００４３】
図４および図５においては、アナログ処理部１２におけるＣＤＳ回路は撮像部１１側に配置されている例を示している。そして、回路構成は、図３の分割方法に従って撮像部１１からは６チャネル出力に対応している。
そして、撮像素子１１２における第１のＧｒチャネルＧｒ１と第１のＧｂチャネルＧｂ１の出力はアナログ処理部１２Ａの共通のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１２３−１を通して順次に選択されてＡ／Ｄ変換器１２４−１でデジタル信号に変換された後、積分処理部１３Ａの領域積分回路１３１Ａに入力される。
撮像素子１１２における第２のＧｒチャネルＧｒ２と第２のＧｂチャネルＧｂ２の出力はアナログ処理部１２Ａの共通のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１２３−２を通して順次に選択されてＡ／Ｄ変換器１２４−２でデジタル信号に変換された後、積分処理部１３Ａの領域積分回路１３２Ａに入力される。
撮像素子１１２におけるＲチャネルＧｒ２とＧチャネルの出力はアナログ処理部１２Ａの共通のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１２３−３を通して順次に選択されてＡ／Ｄ変換器１２４−３でデジタル信号に変換された後、積分処理部１３Ａの領域積分回路１３３Ａに入力される。
【００４４】
まず、工場出荷時等の検波時においては、図４に示すように、明るさ別の入力テスト画像を撮像し、撮像素子１１２からの出力信号Ｇｒ１，Ｇｂ１、Ｇｒ２，Ｇｂ２、Ｒ，Ｂは、マルチプレクサ(MUX)１２３−１から１２３−３、Ａ／Ｄ変換器１２４−１から２４−３を通ってデジタル信号に変換される。
そして、領域積分回路１３１Ａ〜１３３Ａにおいて積分された後、レベル差検出部１４、マイクロコンピュータ１５において、領域間の差分を基にした補正係数が検出され、不揮発性メモリ１６に格納される。
【００４５】
通常動作の補正時においては、図５に示すように、マイクロコンピュータ１５経由でこの不揮発性メモリ１６上の補正係数を読み出し、撮像素子（センサ）１１２Ａから読み出された信号に対して、画素並べ変え部１７で画素並び替えを行った後、クランプ処理部２０のクランプ処理を経て、レベル差補正部２１においてチャネル間のレベル差補正を行う。
【００４６】
図６は、本実施形態における積分処理部における積分領域について説明するための図である。
【００４７】
以上の図４に関連付けた工場出荷時の処理において、図６に示すように、検波に用いる積分領域ＩＮＴＡＲは、自由設定することができ、画像信号が出力される有効領域１１２１の他、光電変換が行われずに空送りの転送のみ行われるダミー領域１１２２においても、設定することが可能である。
その理由は、この空送り転送領域は、レベル差がなければ、一定の値（基本的にクランプ成分のみ）であるが、レベル差があった場合、チャネル間の補正係数が、この空送り領域からも算出できるためである。
【００４８】
図７は、本実施形態における積分回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【００４９】
図７の積分回路２００は、入力端子２０１、減算器２０２、加算器２０３、フリップフロップ２０４〜２０７、マルチプレクサ２０８〜２１０、ゲート回路２１１〜２１４、および出力端子２１５，２１６を有している。
【００５０】
図７の積分回路２００の積分方式は、フィルタとして、ＩＩＲ型を用いて積分を行い、各チャネル独立の積分値を算出する。
積分値の初期値ＩＮＩＴＶは、０、あるいは今までの積分値の１／２などを設定することができ、その反映は、システムを制御するマイクロコンピュータから、任意のタイミングを設定することができる。積分値の初期値ＩＮＩＴＶは、たとえばフリップフロップ２０５，２０６にセットされる。
単純な加算平均方式（値を足し合わせた後、最後にその個数で割り算をする方法）に比べ、このＩＩＲ型フィルタは、ノイズ成分などに強く、誤差の少ない積分データが得られる。
【００５１】
このシステムにおいても、設定した領域を動作時に常時積分することにより、積分値はある一定の値に収束し、精度の高い結果が得られる。
また、１入力に対して、時分割で複数チャネルの信号が入力される場合、それに対応して、複数チャネルの信号を別々に積分するようにしている。図７の積分回路２００は２チャネル入力の場合である。
この各領域各チャネルの積分値を、除算器を用いてフィールド単位ごとに基準となる領域の積分値との比率を求めることにより、各領域各チャネルに対するレベルの補正係数が定まる。
【００５２】
Ｒ信号およびＢ信号においても、Ｇ信号と同じく複数のチャネルから出力される場合には、同じように領域を設定した上で、色別に積分を行い、積分値を求めることになる。
こうして求めた積分値をフィールド単位ごとに、別の基準となる領域の積分データで除算等することにより、各領域に対する補正係数が求まる。
今までの関連技術として、積分領域が２つのシステムにおいて、各積分領域のフィールド単位での大小判別の結果から、補正係数を±１する方法もあるが、補正係数が収束するまでの時間が無視できない。
これに対して、本実施形態の方法においては、瞬時で補正係数が求まり、その値を後段の補正ブロックを経由して、次のフィールドには反映させることができる。
【００５３】
図８および図９は、各領域の積分値を入力信号の大きさ別に算出することにより、入力信号のレベルに応じたレベル補正係数を求める方法を説明するための図である。
【００５４】
また、各領域の積分値は、入力信号の大きさ別に算出することにより、入力信号のレベルに応じたレベル補正係数が求まる。
この場合、たとえば、入力信号が小さい値においてレベル差が大きく、入力信号が大きい値においては、レベル差が小さい場合、容易にレベル別に補正係数を設定することができる。
すなわち、各色配列ごとのレベル調整を行う際、明るさごとに分割してレベル調整を行うことが可能である。
【００５５】
図１０は、同じ色配列が複数のチャネルから出力される場合を説明するためのブロック図である。また、図１１は、同じ色配列が、複数のチャネルから出力される場合の入力値１００付近の検出、補正例を示す図である。
【００５６】
図１０の構成においては、同じ色配列が、複数のチャネルから出力される場合（図１０の例では、Ｇ１〜Ｇ４の４つの場合）、基準チャネル選択部１３５を設けて、積分回路１３１Ｂから３４Ｂの各チャネルの積分結果から基準となる信号をその中から任意に選択できるようにしている。
これは、色配列等を考慮した上で、また、実際の出力値を比較した上で、最もリニアな出力信号と考えられる任意の出力チャネルの信号を基準とできるため、さらに精度の高いレベル補正が可能となっている。
【００５７】
図１１の例においては、第１のＧチャネルＧ１を基準としている。基準チャネルの入力値を１００、積分値を１００、レベル補正係数を１．００、レベル補正後の値を１００としている。
【００５８】
第２のＧチャネルＧ２は、入力値が１１０、積分値１１０であることから、レベル補正係数は０．９１として求められて不揮発性メモリ１６に格納される。そして、この補正係数を用いて第２のＧチャネルＧ２の出力画像信号をレベル差補正部２２において補正することにより、レベル補正後の値は１００となる。
【００５９】
第３のＧチャネルＧ３は、入力値が９０、積分値９０であることから、レベル補正係数は１．１１として求められて不揮発性メモリ１６に格納される。そして、この補正係数を用いて第３のＧチャネルＧ３の出力画像信号をレベル差補正部２２において補正することにより、レベル補正後の値は１００となる。
【００６０】
第４のＧチャネルＧ４は、入力値が１２０、積分値１２０であることから、レベル補正係数は０．８３として求められて不揮発性メモリ１６に格納される。そして、この補正係数を用いて第４のＧチャネルＧ４の出力画像信号をレベル差補正部２２において補正することにより、レベル補正後の値は１００となる。
【００６１】
以上の説明においては、イメージセンサを１枚使用した単板システムにおいて示したが、イメージセンサを複数枚使用したシステムも同様である。
例として、イメージセンサ（撮像素子）を３枚使用した３板システムの構成例を図１２および図１３に、イメージセンサからの出力信号例を図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００６２】
図１２は、図３の分割方法に従った３板式カメラシステムの工場出荷時（検出時）の信号処理の流れを示す図である。
図１３は、図３の分割方法に従った３板式カメラシステムの通常動作時（補正時）の信号処理の流れを示す図である。
【００６３】
この３板式を採用したカメラシステム１０Ｃにおいては、被写体の光は、図示しないプリズム等の分光手段によって、各色成分に分離され、それぞれの色成分に対応した各ＲＧＢ対応の撮像素子（イメージセンサ）１１３Ｒ，１１３Ｇ、１１３Ｂに入力される。
撮像素子（イメージセンサ）１１３Ｒ，１１３Ｇ、１１３Ｂ上では、複数に分割された領域において、光電変換されそれぞれの色成分の画像信号となり、領域ごとの複数のチャネル（本例では各色配列ごとに２チャネル）から出力される。
【００６４】
この３板システムにおいても、レベル差検出量の積分領域は有効領域内、あるいは有効領域外の空送り領域等も含めて、自由に設定することが可能であり、最適な領域において、積分検波が可能である。
【００６５】
また、複数チャネルに分割された各色ごとにレベル差検波用の積分を行うため、色分解能の高い補正データが得られる。
入力信号に対しても、単板システムと同様に入力信号のレベルを分割した上で、各レベルに応じたレベル差を検出することにより、どのレベルにおいても均一なる補正データを得ることを可能としている。
こうして、各フィールドごとに、分割された積分領域の補正用積分データを算出し、この値を元に除算処理等により、領域間のレベル差を求め、瞬時にクランプ処理後のレベル補正を行うことにより、どのフィールドにおいても、均一な画像信号を得ている。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、工場出荷時等の検波時において明るさ別の入力テスト画像を撮像し、撮像素子１１２からの色配列に応じた出力信号Ｇｒ１，Ｇｂ１、Ｇｒ２，Ｇｂ２、Ｒ，Ｂを、マルチプレクサ(MUX)１２３−１から１２３−３、Ａ／Ｄ変換器１２４−１から２４−３を通ってデジタル信号に変換し、さらに、領域積分回路１３１Ａ〜１３３Ａにおいて積分した後、レベル差検出部１４、マイクロコンピュータ１５において、領域間の差分を基にした補正係数を検出し、不揮発性メモリ１６に格納する。そして、通常動作の補正時においては、マイクロコンピュータ１５経由でこの不揮発性メモリ１６上の補正係数を読み出し、撮像素子（センサ）１１２Ａから読み出された信号に対して、画素並べ変え部１７で画素並び替えを行った後、クランプ処理部２０のクランプ処理を経て、レベル差補正部２１においてチャネル間のレベル差補正を行うことから、以下の効果を得ることができる。
【００６７】
撮像素子からの出力信号がどのように分割された場合であっても、精度の高いチャネル間レベル補正を実現することにより、多画素のカメラシステムにおいても、均一な画像映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態の単板式カメラシステムの基本構成例を示すブロック図である。
【図２】撮像デバイスである撮像素子の画素領域を分割する一般的な方法を説明するための図である。
【図３】本実施形態における領域分割の１例として、撮像素子を形成するイメージセンサが１枚の場合のイメージセンサからの出力信号例を示す図である。
【図４】図３の分割方法に従った単板式カメラシステムの工場出荷時（検出時）の信号処理の流れを示す図である。
【図５】図３の分割方法に従った単板式カメラシステムの通常動作時（補正時）の信号処理の流れを示す図である。
【図６】本実施形態における積分処理部における積分領域について説明するための図である。
【図７】本実施形態における積分回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図８】各領域の積分値を入力信号の大きさ別に算出することにより、入力信号のレベルに応じたレベル補正係数を求める方法を説明するためのブロック図である。
【図９】各領域の積分値を入力信号の大きさ別に算出することにより、入力信号のレベルに応じたレベル補正係数を求める方法を説明するための図である。
【図１０】同じ色配列が複数のチャネルから出力される場合を説明するためのブロック図である。
【図１１】同じ色配列が、複数のチャネルから出力される場合の入力値１００付近の検出、補正例を示す図である。
【図１２】図３の分割方法に従った３板式カメラシステムの工場出荷時（検出時）の信号処理の流れを示す図である。
【図１３】図３の分割方法に従った３板式カメラシステムの通常動作時（補正時）の信号処理の流れを示す図である。
【図１４】３板式カメラシステムにおけるイメージセンサからの出力信号例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０，１０Ａ〜１０Ｃ・・・カメラシステム、１１・・・撮像部、１１１・・・光学レンズ、１１２，１１２Ａ，１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂ・・・撮像素子、１２・・・アナログ処理部、１２１，１２２・・・処理部、１３・・・積分処理部、１４・・・レベル差検出部、１５・・・マイクロコンピュータ（マイコン）、１６・・・不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、１７・・・画素並べ替え部、１８・・・メモリコントローラ、１９・・・画像メモリ、２０・・・クランプ処理部、２１・・・レベル差補正部、２２・・・欠陥補正部、２３・・・信号処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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