(57)【要約】【課題】  巡回型３Ｄ−ＮＲを搭載した従来のビデオカメラでは、三原色のうち赤色や青色はノイズが目立つので、赤色や青色のノイズを低減しなければならないが、緑色は、残像が視覚上特に目立つのであまりノイズ低減効果を上げられない。【解決手段】  三原色信号に対してノイズ低減処理を行うＮＲ回路６は、三原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂがそれぞれ別々に供給され、制御係数Ｋに応じたノイズ低減処理を行う３Ｄ−ＮＲ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂと、３ＤーＮＲ６１Ｇの出力緑色信号Ｇが供給され、その信号レベルを検出するレベル検出部６２と、レベル検出部６２からの検出信号に応じた制御係数Ｋを生成する制御回路６３とより構成されている。制御回路６３はＧレベルが大きいほど視覚上の残像が目立つのでＮＲ効果を小さくし、Ｇレベルが小さいほど視覚上の残像が目立たないのでＮＲ効果を大きくするような制御係数Ｋを作成する。【選択図】            図２
2006254131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像した光学像を光電変換して得た映像信号を３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に分離出力するＲ，Ｇ，Ｂ分離回路と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ分離回路から出力する３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を入力して、３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のそれぞれの時間軸方向のノイズ低減処理を行うノイズ低減処理回路と、
前記ノイズ低減処理回路から出力するノイズ低減処理された３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をマトリクス処理するマトリクス処理回路とを備え、
前記マトリクス処理回路の出力側にて、前記光学像に係る残像を増大することなくノイズ低減した輝度信号を少なくとも出力するビデオカメラにおいて、
前記ノイズ低減処理回路は、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ分離回路の出力側から得たＧ信号の振幅データ値、前記マトリクス処理回路の入力側から得たＧ信号の振幅データ値、前記マトリクス処理回路から出力する前記輝度信号の振幅データ値のいずれか一つを検出する検出部を備えており、
前記検出部は、その検出結果に応じて、前記ノイズ低減処理回路を構成するＧ信号ノイズ低減処理部のノイズ低減係数を大又は小に可変調整する機能を有しており、前記いずれか一つの振幅データが予め設定してある基準データ値に対して大であることを検出したときは、前記Ｇ信号ノイズ低減部に対して、前記ノイズ低減係数を次第に小とするように可変調整し、前記いずれか一つの振幅データが前記基準データ値に対して小であることを検出したときには、前記Ｇ信号ノイズ低減部に対して、前記ノイズ低減係数を次第に大とするように可変調整することを特徴とするビデオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビデオカメラに係り、特にノイズリデューサによりノイズ低減を行うビデオカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラで映像情報を記録するときは、ＣＣＤ（charge coupled device；電荷結合素子）などの光電変換素子を用いて、映像情報を電気信号に変換して得た映像信号をメモリやテープなどの磁性体に記録する。この記録の際にノイズリデューサ（ＮＲ）を通してノイズ低減を行う場合がある。
【０００３】
上記のノイズ低減を行うために、撮像素子により得られた撮像信号をディジタル撮像信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、上記ディジタル撮像信号に対してノイズ低減処理以外の各種信号処理を行う信号処理部との間に、ディジタル撮像信号に対してノイズ低減処理を行うノイズリダクション部（ノイズリデューサ）を設けたビデオカメラが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。上記のノイズリデューサとしては、３次元の巡回型ＮＲ（以下、「３Ｄ−ＮＲ」とも記す）を用いると、大きなノイズ低減効果が得られる。
【０００４】
ここで、ビデオカメラに巡回型３Ｄ−ＮＲを搭載する場合、マトリクス処理により輝度信号（Ｙ）や色差信号（Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ）に変換される前の三原色信号に対して、３Ｄ−ＮＲを実施することが考えられる。つまり、マトリクス回路の入力側に巡回型３Ｄ−ＮＲが設けられる。ここで、ＮＲは静止画を前提に時間軸上の相関を利用してノイズ低減を行うものであるから、動画部分を含んだ自然画に対しては、ノイズ低減度合いを落とし不自然さを無くした設定を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０１８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ビデオカメラの視覚上の性質として、三原色のうち赤色や青色はノイズが目立つので、画面全体の画質印象を向上させるためには、赤色や青色のノイズを低減しなければならない。しかし、三原色の残りの一つの緑色は、残像が視覚上特に目立つのであまりノイズ低減効果を上げられない。
【０００７】
しかしながら、上記の巡回型３Ｄ−ＮＲを搭載した従来のビデオカメラでは、三原色信号中の緑色信号に関係なく３Ｄ−ＮＲを実施するようにしているため、ノイズ低減効果が大きいと緑色の残像が視覚上目立ってしまう。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、緑色信号の信号レベルに応じてノイズ低減量を制御することにより、視覚上の残像をできるだけ目立たせることなくノイズ低減効果を向上し得るビデオカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、撮像した光学像を光電変換して得た映像信号を３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に分離出力するＲ，Ｇ，Ｂ分離回路と、Ｒ，Ｇ，Ｂ分離回路から出力する３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を入力して、３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のそれぞれの時間軸方向のノイズ低減処理を行うノイズ低減処理回路と、ノイズ低減処理回路から出力するノイズ低減処理された３原色Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をマトリクス処理するマトリクス処理回路とを備え、マトリクス処理回路の出力側にて、光学像に係る残像を増大することなくノイズ低減した輝度信号を少なくとも出力するビデオカメラにおいて、
ノイズ低減処理回路は、Ｒ，Ｇ，Ｂ分離回路の出力側から得たＧ信号の振幅データ値、マトリクス処理回路の入力側から得たＧ信号の振幅データ値、マトリクス処理回路から出力する輝度信号の振幅データ値のいずれか一つを検出する検出部を備えており、検出部は、その検出結果に応じて、ノイズ低減処理回路を構成するＧ信号ノイズ低減処理部のノイズ低減係数を大又は小に可変調整する機能を有しており、いずれか一つの振幅データが予め設定してある基準データ値に対して大であることを検出したときは、Ｇ信号ノイズ低減部に対して、ノイズ低減係数を次第に小とするように可変調整し、いずれか一つの振幅データが基準データ値に対して小であることを検出したときには、Ｇ信号ノイズ低減部に対して、ノイズ低減係数を次第に大とするように可変調整することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、残像が視覚上特に目立つＧ信号の信号レベルに対応したノイズ低減効果が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、残像が視覚上特に目立つＧ信号の信号レベルに対応したノイズ低減効果が得られるようにしたため、残像が視覚上目立たない被写体画像のときにはノイズ低減効果を大きくし、残像が視覚上目立つ被写体画像のときにはノイズ低減効果を小さくすることで、ノイズが目立ちやすい赤色や青色に対して多く、残像が目立ちやすい緑色に対して少ないノイズ低減効果が期待でき、これにより画面全体のノイズ及び残像が少ないビデオカメラ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】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になるビデオカメラの第１の実施の形態のブロック図、図７は図１の要部であるＮＲの一実施の形態のブロック図、図３は図７中の３ＤーＮＲの一例のブロック図を示す。図１に示す実施の形態は、単板式のビデオカメラで、レンズ１を通った被写体からの光は、撮像素子２により電気信号に変換されてＡＧＣ回路３に供給され、ここで自動利得制御により振幅が一定に制御された後、Ａ／Ｄ変換器４によりディジタル信号に変換される。
【００１３】
単板式ビデオカメラの場合、撮像素子２の入射面側に設けられている色フィルタが、画素毎に格子状に配置されているので、これに対応して上記のディジタル信号はＲＧＢ分離回路５にてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色信号に分けられる。この三原色信号は後述する回路構成のＮＲ回路６によりノイズ低減処理が適切に施された後、ＲＧＢ同時化回路７にて全部の画素の三原色信号が同時化されてからマトリクス回路８に供給され、ここで輝度信号Ｙ、２種類の色差信号Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号に変換される。これらの輝度信号Ｙ、２種類の色差信号Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号は後段の記録ブロック（図示せず）に送られる。
【００１４】
ここで、上記のＮＲ回路６は図２のブロック図に示す構成とされている。すなわち、ＮＲ回路６は、赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂがそれぞれ別々に供給され、制御係数Ｋに応じたノイズ低減処理を行う巡回型の３次元ノイズリデューサ（３Ｄ−ＮＲ）６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂと、３ＤーＮＲ６１Ｇの出力緑色信号Ｇが供給され、その信号レベルを検出するレベル検出部６２と、レベル検出部６２からの検出信号に応じた制御係数Ｋを生成して３Ｄ−ＮＲ６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂに供給する制御回路６３とより構成されている。
【００１５】
すなわち、このＮＲ回路６は緑色信号Ｇのみレベル検出部６２で信号レベルが検出され、制御回路６３は緑色信号Ｇの信号レベルに対応して、３Ｄ−ＮＲ６１Ｒ、６１Ｇ及び６１Ｂをコントロールする制御係数Ｋを作成している。
【００１６】
上記の３Ｄ−ＮＲ６１Ｒ、６１Ｇ及び６１Ｂの各回路構成は同一であり、それぞれ図３のブロック図に６１で示すような公知の構成とされている。すなわち、巡回型３次元ノイズリデューサ（３Ｄ−ＮＲ）６１は、入力原色信号を（１−Ｋ）倍する乗算器６１１と、乗算器６１１の出力信号と入力信号をＫ倍する乗算器６１４の出力信号とを加算する加算器６１２と、加算器６１２から出力される出力原色信号を１フレーム分記憶するフレームメモリ６１３と、フレームメモリ６１３から出力された原色信号をＫ倍する乗算器６１４とから構成されている（ただし、Ｋは制御回路６３から供給される制御係数（ノイズ低減係数））。
【００１７】
この３ＤーＮＲ６１（６１Ｒ、６１Ｇ及び６１Ｂ）によれば、制御係数Ｋによりノイズ低減効果を変えられる。制御係数Ｋは”０”から”１”までの値であるが、”０”に近づくほど、フレームメモリ６１３からの過去の信号加算が少なくなるので、ノイズ低減効果（ＮＲ効果）は小さい。逆に、制御係数Ｋが”１”に近づくとＮＲ効果は高い。制御回路６３は、動的にマイクロコンピュータでコントロールしたり、単に設定する場合もある。
【００１８】
本実施の形態では、制御回路６３は、図４に示すように、３ＤーＮＲ６１Ｇから供給される緑色信号Ｇの信号レベル（Ｇレベル）が大きい場合は、制御係数Ｋの値を”０”以上で中間値より小さな値とし、Ｇレベルが小さい場合は、制御係数Ｋの値を中間値より大きく”１”以下の値とする。
【００１９】
これを実現する制御回路６３の構成としては、図５（Ａ）に示すＧレベルと第１のスレッショルドレベルＴｈ１とを比較して図５（Ｂ）にＣＯＭＰ１で示す比較結果を出力する第１のコンパレータと、図５（Ａ）に示すＧレベルと第２のスレッショルドレベルＴｈ２とを比較して図５（Ｂ）にＣＯＭＰ２で示す比較結果を出力する第２のコンパレータと、これら第１及び第２のコンパレータの出力比較結果の論理値の組み合わせに基づいて、図５（Ｃ）に示す３段階の信号を出力する論理回路とからなる構成がある。
【００２０】
この構成の制御回路６３では、図５（Ａ）、（Ｃ）から分かるように、Ｇレベルが第１のスレッショルドレベルＴｈ１以下の小レベルの場合は、制御係数Ｋを大なる第１の値としてＮＲ効果を高くし、Ｇレベルが第２のスレッショルドレベルＴｈ２以上の大レベルの場合は、制御係数Ｋを小なる第３の値としてＮＲ効果を小さくし、ＧレベルがＴｈ１からＴｈ２の範囲内のレベルのときには、制御係数Ｋを中間値の第２の値として、所期のＮＲ効果を得るようにすることができる。すなわち、この構成の制御回路６３は、制御係数Ｋは３段階に制御され、ＮＲ効果を３段階のいずれかに制御する。
【００２１】
また、制御回路６３の別の構成としては、図６（Ａ）に示す緑色信号Ｇを最大値１に反転増幅する反転増幅器が考えられる。この場合は、図６（Ａ）に示す緑色信号Ｇが入力されると、反転増幅器の出力信号は図６（Ｂ）に示すようになり、この信号が制御係数Ｋとして出力される。この構成の制御回路６３の場合は、制御係数ＫはＧレベルに反比例した値となるため、Ｇレベルが大きいほど視覚上の残像が目立つのでＮＲ効果を小さくし、Ｇレベルが小さいほど視覚上の残像が目立たないのでＮＲ効果を大きくする、無段階のＮＲ効果の制御ができる。
【００２２】
一方、輝度信号Ｙは図１のマトリクス回路８により三原色信号から生成されるが、この場合の計算式は次式がよく使用される。
【００２３】
Ｙ＝０.３Ｒ＋０.５９Ｇ＋０.１１Ｂ
上式から分かるように、赤色信号レベルＲ、青色信号レベルＢに対して緑色信号レベルＧの係数が大きいので、Ｙ≒Ｇ  と考えられ、図２中のレベル検出部６２に入力されるＧ信号を輝度信号Ｙに置き換えて、輝度信号レベルを制御回路６３に供給することも考えられる。
【００２４】
このように、本実施の形態によれば、緑色信号レベルに応じて３Ｄ−ＮＲのノイズ低減効果を制御することで、ノイズが目立ち易い赤色や青色に多く、残像が目立ち易い緑色に少ないＮＲ効果が期待でき、画面全体のノイズ及び残像を共に少なくできる。
【００２５】
図７は本発明になるビデオカメラの第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図７に示す実施の形態は、３板式のビデオカメラで、レンズ１を通った被写体からの光はプリズム１０により三原色光に分けられ、各原色光Ｒ、Ｇ、Ｂは各原色光専用の撮像素子２Ｒ、２Ｇ、２Ｂにより電気信号に変換される。
【００２６】
撮像素子２Ｒ、２Ｇ、２Ｂから出力された各原色光信号は、専用のＡＧＣ回路３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを経てＡ／Ｄ変換器４Ｒ、４Ｇ、４Ｂにより互いに独立してディジタル信号に変換された後、ＮＲ回路６に共通に入力され、ここで図２乃至図６と共に説明したノイズ低減処理が施される。ＮＲ回路６から出力された各原色信号はマトリクス回路８によりＹ、Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ信号に変換される。
【００２７】
本実施の形態も、第１の実施の形態と同様のＮＲ回路６を用いているので、第１の実施の形態と同様に、ノイズが目立ち易い赤色や青色に多く、残像が目立ち易い緑色に少ないＮＲ効果が期待でき、画面全体のノイズ及び残像を共に少なくできる。
【００２８】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、制御回路６３はマイクロコンピュータにＧ信号を取り込み、４段階以上に分けて制御係数Ｋを出力する方法でもよい。更に発展させて、三原色信号から生成した特定の色相（例えば、肌色）に対して、制御係数Ｋの特定の値を出力して、全ての色に対してＮＲ効果を変えることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明の撮像装置で用いるＮＲ回路の一実施の形態のブロック図である。
【図３】図２中の３Ｄ−ＮＲ回路の一例のブロック図である。
【図４】図２中の制御回路の入力Ｇレベルと出力制御係数Ｋとの関係を示す図である。
【図５】図２及び図３中の制御回路の一例の構成を説明する波形図である。
【図６】図２及び図３中の制御回路の他の例の構成を説明する波形図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
２、２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ  撮像素子
５  ＲＧＢ分離回路
６  ＮＲ回路（ノイズリデューサ）
７  ＲＧＢ同時化回路
８  マトリクス回路
６１  巡回型３次元ノイズリデューサ（３Ｄ−ＮＲ）
６２  レベル検出回路
６３  制御回路
６１１、６１４  乗算器
６１２  加算器
６１３  フレームメモリ
【図１】
2006254131.tif 000003
【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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