(57)【要約】【課題】普遍的環境と雑音の多い低照度環境で異なる増幅率を適用する区間線形処理装置を提供すること。【解決手段】ユーザの基本設定値と低照度設定値とを格納する区分点格納手段と、雑音の多い環境を判断して、現在照度情報信号及び最高照度情報信号を出力するための照度判断手段と、前記基本設定値と前記低照度設定値と、前記現在照度情報信号及び最高照度情報信号を受信して、雑音の程度に応じて調節された適応区分点を供給する適応区分点供給手段と、前記適応区分点に応じる領域を基準に入力データに区間増幅率を適用して、出力データを出力するための区間線形処理手段とを備える。【選択図】図３
2008211795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの基本設定値と低照度設定値とを格納する区分点格納手段と、
雑音の多い環境を判断して、現在照度情報信号及び最高照度情報信号を出力するための照度判断手段と、
前記基本設定値と前記低照度設定値と、前記現在照度情報信号及び最高照度情報信号を受信して、雑音の程度に応じて調節された適応区分点を供給する適応区分点供給手段と、
前記適応区分点に応じる領域を基準に入力データに区間増幅率を適用して、出力データを出力するための区間線形処理手段と
を備えることを特徴とする区間線形処理装置。
【請求項２】
前記適応区分点供給手段が、
普遍的環境では、前記基本設定値を出力し、
雑音環境では、前記基本設定値と前記低照度設定値との間の値を出力するための適応区分点計算部と、
前記適応区分点計算部の出力信号を格納して、前記適応区分点として出力する出力部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の区間線形処理装置。
【請求項３】
前記基本設定値が、
前記普遍的環境で前記入力データを処理するために使用される区分点であり、
前記低照度設定値が、
前記雑音環境で前記入力データを処理するために使用される区分点であることを特徴とする請求項２に記載の区間線形処理装置。
【請求項４】
前記区分点計算部が、
2008211795.tif 000008
前記式にて前記適応区分点を計算するものの、
ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔは、前記現在照度情報信号、
ＬｕＩｎｆｏＭＡＸは、前記最高照度情報信号を、
Ａｍは、前記基本設定値を、Ｂｍは、前記低照度設定値を、
Ｃｍは、前記適応区分点を意味することを特徴とする請求項３に記載の区間線形処理装置。
【請求項５】
前記区分点格納手段が、
印加される前記基本設定値を格納する第１区分点格納部と、
前記低照度設定値を格納する第２区分点格納部と
を備えることを特徴とする請求項４に記載の区間線形処理装置。
【請求項６】
前記適応区分点計算部が、
前記出力データ出力タイミング上で、フレームとフレームとの間のピクセル出力が発生しない空白時間Ｖｔｉｍｅで駆動を行うことを特徴とする請求項５に記載の区間線形処理装置。
【請求項７】
基本設定値を格納するための基本区分点格納手段と、
雑音の程度を判断して、現在照度情報信号及び最高照度情報信号を出力するための照度判断手段と、
前記基本設定値とアップコード情報信号及びダウンコード情報信号として雑音の程度に応じて調節された適応区分点を供給する適応区分点供給手段と、
前記適応区分点に応じる領域を基準に入力データに区間増幅率を適用して、出力データを出力するための区間線形処理手段と
を備えることを特徴とする区間線形処理装置。
【請求項８】
前記適応区分点供給手段が、
普遍的環境では、前記基本設定値を出力し、雑音の多い環境では、前記基本設定値と前記アップコード情報信号及びダウンコード情報信号を介して、雑音の程度に応じる区分点を出力するための適応区分点計算部と、
前記適応区分点計算部の出力信号を格納して、前記適応区分点として出力する出力部と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の区間線形処理装置。
【請求項９】
前記基本設定値が、
前記普遍的環境で前記入力データを処理するために使用される区分点であることを特徴とする請求項８に記載の区間線形処理装置。
【請求項１０】
前記区分点計算部が、
2008211795.tif 000009
前記式にて前記適応区分点を計算するものの、
ＵｐＣｏｄｅは、アップコード情報信号、ＤｏｗｎＣｏｄｅは、ダウンコード情報信号を、
ＸｐｔＡＭは、基本設定値のＸ座標値を、
ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔは、前記現在照度情報信号を、
ＬｕＩｎｆｏＭＡＸは、前記最高照度情報信号を、
Ａｍは、前記基本設定値を、Ｂｍは、前記低照度設定値を、
Ｃｍは、前記適応区分点を意味することを特徴とする請求項９に記載の区間線形処理装置。
【請求項１１】
前記適応区分点計算部が、
前記出力データ出力タイミング上で、フレームとフレームとの間のピクセル出力が発生しない空白時間Ｖｔｉｍｅで駆動を行うことを特徴とする請求項１０に記載の区間線形処理装置。
【請求項１２】
低照度環境を判断して、現在照度情報信号及び最高照度情報信号を出力するための照度判断手段と、
前記現在照度情報信号及び最高照度情報信号と第１〜第Ｎ基本設定値とを受信して、第１〜第Ｎ適応区分点を計算する適応区分点計算手段と、
前記印加される第１基本設定値と前記第１適応区分点とを格納して出力するための第１区分点格納手段と、
前記第１適応区分点に応じる領域を基準に第１入力データに区間増幅率を適用して、第１出力データを出力するための第１区間線形処理手段と、
前記第２基本設定値と前記第２適応区分点とを格納して出力するための第２区分点格納手段と、
前記第２適応区分点に応じる領域を基準に第２入力データに区間増幅率を適用して、第２出力データを出力するための第２区間線形処理手段と、
前記第Ｎ基本設定値と前記第Ｎ適応区分点とを格納して出力するための第Ｎ区分点格納手段と、
前記第Ｎ適応区分点に応じる領域を基準に第Ｎ入力データに区間増幅率を適用して、第Ｎ出力データを出力するための第Ｎ区間線形処理手段と
を備える区間線形処理装置。
【請求項１３】
前記適応区分点計算手段が、
フレームとフレームとの間、前記出力データの出力が発生しない空白時間Ｖｔｉｍｅで駆動を行うものの、
前記第１〜第Ｎ適応区分点を計算するための駆動を時分割方式により運用することを特徴とする請求項１２に記載の区間線形処理装置。
【請求項１４】
前記第１〜第Ｎ区間線形処理手段が、
イメージセンサ内で自身の入力データをガンマ補正、コントラスト補正、彩度補正して出力データとして出力することを特徴とする請求項１３に記載の区間線形処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体設計技術に関し、特に、普遍的環境と雑音の多い低照度環境で異なる増幅率を適用する区間線形処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像処理に広く使用されるガンマ補正回路、コントラスト補正回路などに使用される既存の区間線形処理方法を補強する方法で、ＣＭＯＳイメージセンサに搭載されるＩＳＰに組み込むことができる機能である。
【０００３】
これについて、図面を参照して具体的に説明する。
【０００４】
図１Ａは、一般的な区間線形処理装置に使用する関数であって、入力データに対する出力データのレベルを対比した図である。
【０００５】
同図に示すように、区間線形処理装置は、識別力を補完するために、低コード領域の入力信号は高い増幅率で増幅し、高コード領域ではの入力信号は相対的に低い増幅率で増幅する。
【０００６】
しかしながら、区間線形処理装置が実際入力信号を処理する際には、図１Ｂに示すように、複数の区間に分けられて実現された線形関数が使用される。ここで、各区間を分ける区分点（Ｋｎｅｅ  Ｐｏｉｎｔ）は、ユーザにより設定される。これを用いる従来の技術による区間線形処理装置は、入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに該当区間の増幅率を適用して出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴとして出力する。
【０００７】
区間線形処理装置が図１Ｂのような複数の線形関数を使用する理由は、半導体面積の制限のためである。再度言及すると、区間線形処理装置が図１Ａのような関数曲線を介して入力信号を処理するようにハードウェアを実現すると、多くの面積が要求されるが、これは費用の増加につながる。そのため、図１Ａの曲線関数の代わりに、図１Ｂに示すような曲線関数を複数の区間に分けて実現された線形関数を用いて、入力信号を処理する。
【０００８】
参考的に、このような区間線形処理装置は、映像処理装置内のガンマ補正回路及びコントラスト補正回路に使用される。ＣＣＤ映像処理装置でも使用されることができ、区間線形処理方法が使用されるすべての映像回路及び処理装置に使用される。図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図２は、従来の技術による区間線形処理装置のブロック構成図であって、図１Ｂに示す線形関数のような動作曲線を有する。
【００１０】
同図に示すように、従来の技術による区間線形処理装置は、ユーザの基本設定値Ａｍを格納するための基本区分点格納部１０と、基本区分点格納部１０の区分点に応じる領域を基準に入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して、出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力するための区間線形処理部２０と、を備える。
【００１１】
動作を簡略に説明すると、まず、ユーザは、普遍的環境を基準に基本設定値Ａｍを印加すると、基本区分点格納部１０がこれを格納する。
【００１２】
次に、区間線形処理部２０は、基本区分点格納部１０の区分点を受信し、区分点に応じる区間増幅率を入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに適用して、出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力する。
【００１３】
このように、従来の技術による線形処理装置は、普遍的環境を基準に印加される、基本設定値Ａｍをすべての状況において一括的に適用して、入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴを処理する。
【００１４】
一方、普遍的環境ではない、雑音の多い低照度環境では、入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴの低コード帯域の雑音が大きな増幅率で増幅されるので、画面全体の雑音が大きくなって強調されるという問題点が発生する。
【００１５】
これを解決するための従来の技術として、普遍的環境と低照度環境で互いに異なる線形関数を使用する場合における区間線形装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図３は、他の側面による従来の技術の区間線形処理装置のブロック構成図である。
【００１７】
同図に示すように、従来の技術による区間線形処理装置は、ユーザの基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍとを格納するための区分点格納部３０と、低照度環境を判断して制御信号を出力するための照度判断部４０と、制御信号に応答して基本設定値Ａｍ又は低照度設定値Ｂｍとを区分点として出力するための出力制御部５０と、区分点に応じる領域を基準に入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴとして出力するための区間線形処理部６０と、を備える。
【００１８】
ここで、区分点格納部３０は、印加される基本設定値Ａｍを格納する第１区分点格納部３２と、低照度設定値Ｂｍを格納する第２区分点格納部３２と、を備える。
【００１９】
このように、従来の技術による区間線形処理装置は、低照度環境で使用するための低照度設定値Ｂｍを受信し、照度判断部４０の制御に応じて低照度環境では、低照度設定値Ｂｍを区分点として使用する。したがって、一つの区分点を使用する図２の場合に比べて、低照度領域で雑音が増幅されるという問題点を解決する。以下、これに関する、関数図面を説明する。
【００２０】
図４は、図３に示す区間線形処理装置の線形関数を示す図である。
【００２１】
まず、ユーザが基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍとを印加すると、それぞれ該当区分点格納部３２、３４に格納される。次に、普遍的環境で、区間線形処理部６０は、出力制御部５０が提供する第１区分点格納部３２に格納された基本設定値Ａｍを区分点として受信する。そして、区間線形処理部６０は、基本設定値Ａｍに応じる区分点を基準に印加される入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに該当区間増幅率を適用して、出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力する。すなわち、普遍的環境で、区間線形処理装置は、基本設定値ＡｍのようなＡ０〜Ａ６からなる線形関数を有する。
【００２２】
一方、低照度環境の場合に、照度判断部４０がこれを感知して制御信号をアクティブにする。次に、出力制御部５０は、制御信号に応答して第２区分点格納部３４に格納された低照度設定値Ｂｍを区分点として出力する。次に、区間線形処理部６０は、低照度設定値Ｂｍに応じる区分点を基準に印加される入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに該当区間増幅率を適用して、出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力する。したがって、低照度環境で、区間線形処理装置は、低照度設定値ＢｍのようなＢ０〜Ｂ６からなる線形関数を有する。
【００２３】
一方、このような線形関数の変化を、Ａ領域のように、入力範囲に対する出力範囲の側面から説明する。まず、線形関数の２つの点のＸ軸入力値の差は入力範囲、Ｙ軸出力値の差は出力範囲である。Ａ領域は、普遍的環境での線形関数Ａ０とＡ１の入力範囲に対する出力範囲を示すが、低照度環境での線形関数Ｂ０とＢ１の入力範囲に対する出力範囲と比較すると、低照度環境での入力範囲に対する出力範囲の割合が減少していることが分かる。これは、上述のように、低照度環境では、入力範囲に対した出力範囲の量を減らして、ノイズによる影響を減らす。
【００２４】
したがって、図３に示す従来の技術による区間線形処理装置は、普遍的環境と低照度環境によって異なる増幅率を有する線形関数を使用する。具体的に言及すると、低照度環境では、低コード領域の増幅率を下げ、高コード領域の増幅率を高めることによって、低照度環境で雑音が過度に増幅される現象を防止する。
【００２５】
しかしながら、図４に示すように、普遍的環境で使用される線形関数から低照度環境で使用される線形関数に変わるしきい状況において、画面に出力されるイメージが急激な変化を有するから、ユーザは、誤動作が発生したものと判断する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、普遍的環境と雑音の多い低照度環境で異なる増幅率を適用する区間線形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】
【００２７】
上記の目的を達成すべく、本発明の区間線形処理装置によると、ユーザの基本設定値と低照度設定値とを格納する区分点格納手段と、雑音の多い環境を判断して、現在照度情報信号及び最高照度情報信号を出力するための照度判断手段と、前記基本設定値と前記低照度設定値と、前記現在照度情報信号及び最高照度情報信号を受信して、雑音の程度に応じて調節された適応区分点を供給する適応区分点供給手段と、前記適応区分点に応じる領域を基準に入力データに区間増幅率を適用して、出力データを出力するための区間線形処理手段とを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が本発明の技術的思想を容易に実施できる程度に詳細に説明するために、本発明の最も好ましい実施の形態を、添付された図面を参照して説明する。
【００２９】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る区間線形処理装置のブロック構成図である。
【００３０】
同図に示すように、第１の実施の形態に係る区間線形処理装置は、ユーザの基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍとを格納するための区分点格納部１００と、雑音の多い環境を判断して照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ、ＬｕＩｎｆｏＭＡＸを出力するための照度判断部２００と、基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍと、照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ、ＬｕＩｎｆｏＭＡＸとを受信して、雑音の程度に応じて調節された適応区分点を供給する適応区分点供給部３００と、適応区分点に応じる領域を基準に入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力するための区間線形処理部４００と、を備える。
【００３１】
また、区分点格納部１００は、印加される基本設定値Ａｍを格納する第１区分点格納部１２０と、低照度設定値Ｂｍを格納する第２区分点格納部１４０と、を備える。
【００３２】
適応区分点供給部３００は、普遍的環境では、基本設定値Ａｍを出力し、雑音環境では、基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍとの間の値を出力するための適応区分点計算部３２０と、適応区分点計算部３２０の出力信号を格納して適応区分点として出力する出力部３４０と、を備える。
【００３３】
参考に、基本設定値Ａｍは、普遍的環境で入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴを処理するために使用される区分点であり、低照度設定値Ｂｍは、雑音の多い低照度環境で入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴを処理するために使用される区分点である。
【００３４】
また、照度判断部２００は、自動露出装置（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ、図示せず）と連係して現在の露出時間と画像増幅率（Ｇａｉｎ  Ｆａｃｔｏｒ）とを観測することによって、現在の照度状態を計算して適応区分点供給部３００に照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ、ＬｕＩｎｆｏＭＡＸを供給する。
【００３５】
一方、図６Ａは、図５に示す区間線形処理装置が有する線形関数であって、これを参照して第１の実施の形態の区間線形処理装置の駆動を簡略に説明する。
【００３６】
まず、ユーザは、基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍとを印加し、該当区分点格納部１２０、１４０はこれを格納する。
【００３７】
また、普遍的環境において、適応区分点供給部３００は、基本設定値Ａｍ  Ａ０〜Ａ６を適応区分点として供給する。続き、区間線形処理部４００は、基本設定値Ａｍを有する適応区分点に応じる領域を基準に入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して、出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力する。
【００３８】
一方、低照度環境において、照度判断部２００は、照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ、ＬｕＩｎｆｏＭＡＸを出力する。
【００３９】
したがって、適応区分点計算部３２０は、基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍと、照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ、ＬｕＩｎｆｏＭＡＸとを受信して、雑音の程度に応じて調節された適応区分点を供給する。再度言及すると、供給される適応区分点は、図６Ａに示すように、普遍的環境での基本設定値Ａｍと画面雑音の劣悪な低照度環境で適用する低照度設定値Ｂｍとを補間して、現照度に適用する適応区分点をリアルタイムで計算及び適用する。
【００４０】
低照度環境のように画面雑音が多い場合に、普遍的環境で使用する線形関数によって低コード領域に増幅率が集中するのを防止するために、図６Ａに示すように、低照度設定値Ｂｍを使用して入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴを処理する。また、このような転換ステップで発生しうるエラーの認識を減らすために、出力範囲をＡ０からＣ０を経て、Ｂ０に次第に移して適用する。ここで言及されたＣ０は、Ａ０とＢ０との間の中間値を意味する。
【００４１】
一方、このような線形関数の変化を、Ａ領域のように、入力範囲に対する出力範囲の側面から説明する。まず、線形関数の二つの点のＸ軸入力値の差は入力範囲、Ｙ軸出力値の差は出力範囲である。Ａ領域は、普遍的環境の線形関数Ａ０とＡ１の入力範囲に対する出力範囲を示すが、低照度環境の線形関数Ｂ０とＢ１の入力範囲に対する出力範囲と比較すると、低照度環境での入力範囲に対する出力範囲の割合が次第に減少していることが分かる。
【００４２】
このように、本発明に係る適応区分点供給部は、照度環境が変わるごとに現在の照度に適応できる適応区分点を新しくリアルタイムで計算して適用することによって、従来の普遍的環境から低照度環境へ変わるしきい状況で発生していた区分点の急激な変化を防止する。
【００４３】
一方、適応区分点計算部３２０の適応区分点計算方法について、式にて具体的に説明する。
【００４４】
【数１】
2008211795.tif 000003
【００４５】
まず、適応区分点計算部３２０は、雑音の程度を意味する変数Ｋを計算する。すなわち、雑音の程度は、現在の照度情報で代弁できるので、前記式１のように照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔをＬｕＩｎｆｏＭＡＸで割り算して変数Ｋを求める。
【００４６】
【数２】
2008211795.tif 000004
【００４７】
次に、適応区分点計算部３２０は、前記式２に示すように、基本設定値Ａｍと低照度設定値Ｂｍとの差に、現在の照度の明るさ程度を示す変数Ｋを掛け算して、適応区分点Ｃｍを決定する。すなわち、変数Ｋにより低照度設定値Ｂｍより基本設定値Ａｍにどれくらい近接した地点を使用することかを決定する。
【００４８】
適応区分点が計算される過程を実際的な数値を例に挙げて説明する。まず、照度情報信号ＬｕＩｎｆｏＭＡＸを１６を有する整数と仮定し、かつ現在の照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔを４と仮定する。そして、基本設定値Ａｍは１３５、低照度設定値Ｂｍは１１４と設定されたと仮定する。
【００４９】
まず、前記式１によって、照度変数Ｋは、４／１６＝０．２５となる。次に、前記式２によって適応区分点Ｃ１ｍは、（１３５−１１４）×０．２５＋１１４＝１１９．２５となる。
【００５０】
また、現在の照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔが１０と明るくなった場合を説明する。まず、前記式１によって、照度変数Ｋは、１０／１６＝０．６２５に増加する。したがって、前記式２により、適応区分点Ｃ２ｍは、（１３５−１１４）×０．６２５＋１１４＝１２７．１２５０になることが分かる。
【００５１】
上述のように、現在の照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔが４から１０へ変化するに応じる適応区分点の設定を示していることが図６Ｂである。前述したように、図６Ｂに示すように、現在の照度が明るくなるので、照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔの増加によって適応区分点ＣｍがＣ１ｍ＝１１９．２５からＣ２ｍ＝１２７．１２５０へ移動する。すなわち、照度が明るくなるのは、雑音が少なくなるのを意味するので、適応区分点Ｃｍが雑音のないノーマル状態で適用する基本設定値Ａｍに順次近づくのが分かる。再度言及すると、雑音が多くて照度が暗くなると、適応区分点は、基本設定値Ａｍから順次変化して、照度設定値Ｂｍに至るのが分かる。
【００５２】
参考に、第１の実施の形態に係る区間線形処理装置は、雑音の程度として照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ及びＬｕＩｎｆｏＭＡＸを用いたが、必要により雑音を代表する他の参考値も使用されることができる。
【００５３】
一方、前述したような計算過程は、ピクセル出力タイミング上においてフレームとフレームとの間のピクセル出力が発生しない空白時間、Ｖｔｉｍｅで駆動を行う。これについて、図面を参照してさらに詳細に説明する。
【００５４】
図７は、前で示した区間線形処理装置を含むイメージセンサで使用しているＩＴＵ＿ＲＢＴ６０１標準に基づくＶＳｙｎｃ信号の出力タイミングを示す図である。
【００５５】
同図に示すように、ＶＳｙｎｃ信号は、大きく映像信号Ｙｄａｔａのピクセル、すなわち出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴが出力される出力時間Ｙｔｉｍｅと、ピクセル出力が発生しない空白時間Ｖｔｉｍｅと、に分けられる。
【００５６】
一方、区間線形処理装置は、入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに対して区間線形処理をリアルタイムで行って、出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力する。このために、適応区分点供給部３００の駆動も、データが処理される間である出力時間Ｙｔｉｍｅの間に行われると、同じ出力時間Ｙｔｉｍｅの間に前記式１と２のような計算を行うための追加的な時間が必要となるはずである。追加的に必要な時間は、実現費用を増加させるという問題点を発生させる。
【００５７】
そのため、適応区分点の計算は、空白時間Ｖｔｉｍｅの間に行われるようにすることによって、適応区分点の計算に応じる所用時間が出力時間Ｙｔｉｍｅに追加されないようにする。すなわち、適応区分点の計算に応じる実現上の費用を最小化することができる。
【００５８】
一方、第１の実施の形態に係る区間線形処理装置の場合に、普遍的環境である雑音のない普通照度状態に適用される基本設定値Ａｍと、画面雑音の最も多い場合に適用する低照度設定値Ｂｍを全て設定しなければならない。したがって、区間線形処理装置に低照度設定値Ｂｍを格納する第２区分点格納部１４０をさらに備えるという短所を有する。
【００５９】
このように、低照度環境での区分点の設定を必要としない、本発明の他の実施の形態を説明する。
【００６０】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る区間線形処理装置のブロック構成図である。
【００６１】
同図に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る区間線形処理装置は、使用者の基本設定値Ａｍを格納するための基本区分点格納部５００と、雑音の程度を判断して照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ、ＬｕＩｎｆｏＭＡＸを出力するための照度判断部２００と、基本設定値Ａｍとコード情報信号ＵｐＣｏｄｅ、ＤｏｗｎＣｏｄｅで雑音の程度に応じて調節された区分点を供給する適応区分点供給部６００と、適応区分点供給部６００の区分点に応じる領域を基準に入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して、出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力するための区間線形処理部４００と、を備える。
【００６２】
そして、適応区分点供給部６００は、普遍的環境では、基本設定値Ａｍを出力し、雑音の多い環境では、基本設定値Ａｍとコード情報信号ＵｐＣｏｄｅ、ＤｏｗｎＣｏｄｅとを介して雑音の程度に応じる適応区分点を出力するための適応区分点計算部６２０と、適応区分点計算部６２０の出力信号を格納して適応区分点として出力する出力部６４０と、を備える。
【００６３】
このように、第２の実施の形態に係る区間線形処理装置は、普遍的環境のみを考慮して区分点を設定すると良いことから、図５に示すように、低照度設定値Ｂｍを格納するための格納部が要らなくなり、面積の側面で有利である。
【００６４】
一方、第２の実施の形態に係る適応区分点計算部６２０の計算方法について、下記の式を通じて具体的に説明する。特に、雑音の多い低照度環境で必要な低照度設定値Ｂｍを計算する過程について説明する。
【００６５】
【数３】
2008211795.tif 000005
【００６６】
参考に、前記式３のコード情報信号ＵｐＣｏｄｅとＤｏｗｎＣｏｄｅは、低照度設定値Ｂｍの計算のために印加される値である。そして、ＩｎｐｕｔＣｏｄｅ＿ＭａｘとＯｕｔｐｕｔＣｏｄｅ＿Ｍａｘは、それぞれ区間線形処理装置で使用される最大入力コードと最大出力コードとを意味する。
【００６７】
まず、適応区分点計算部６２０は、印加されるコード情報信号ＵｐＣｏｄｅとＤｏｗｎＣｏｄｅとを前記式３に適用して、傾斜ＳｌｏｐｅＲＥＦを求める。
【００６８】
【数４】
2008211795.tif 000006
【００６９】
次に、適応区分点計算部６２０は、前記式３にて求めた傾斜ＳｌｏｐｅＲＥＦに各基本設定値ＡｍのＸ軸座標値ＸｐｔＡＭを掛け算し、ＵｐＣｏｄｅを加算することによって、低照度設定値Ｂｍを求める。
【００７０】
このように、式３と式４が適応区分点を計算するための過程に追加されたが、計算により照度設定値を求めることができるので、これを格納するための格納部が要らなくなり、ハードウェア面積の増加を防止することができる。
【００７１】
【数５】
2008211795.tif 000007
【００７２】
一方、適応区分点計算部６２０は、式５にて適応区分点を計算する。これは、上述の式１及び２と同様なので、具体的な言及は省略する。また、図７に示すように、前述したような計算過程は、ピクセル出力タイミング上でフレームとフレームとの間のピクセル出力が発生しない空白時間、Ｖｔｉｍｅで駆動を行う。
【００７３】
したがって、第２の実施の形態に係る適応区分点計算部６２０を含む区間線形処理装置は、式３及び式４にて低照度環境での低照度設定値Ｂｍを計算する。ユーザが低照度環境のための低照度設定値Ｂｍを別途に印加しなくても良いので、面積の側面で有利である。
【００７４】
一方、上述したような区間線形処理装置は、ガンマ補正、コントラスト補正、彩度補正などのために使用されうる。したがって、イメージセンサ内にガンマ補正、コントラスト補正、彩度補正のための区間線形処理装置がＮ個備えられることができる。仮に、Ｎ個の区間線形処理装置がそれぞれの適応区分点計算部及び照度判断部を備えるならば、適応区分点計算部のハードウェア実現面積がＡとするとき、Ｎ＊Ａ分だけの面積が増加して、実現の側面で負担となる。これを防止するために、中央型適応区分点計算部及び照度判断部を互いに共有することによって、区間線形処理装置の個数が増加してもハードウェア実現面積の追加的な増加を防止することができる。このような場合における区間線形処理装置の構成を、図面を参照して説明する。
【００７５】
図９は、第３の実施の形態に係るＮ個の区間線形処理部を含む区間線形処理装置のブロック構成図である。
【００７６】
同図に示すように、第３の実施の形態に係る区間線形処理装置は、低照度環境を判断して照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔを出力するための照度判断部７８０と、照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔ、ＬｕＩｎｆｏＭＡＸと第１〜第Ｎ基本設定値Ａｍ１、Ａｍ２、ＡｍＮを受信して、第１〜第Ｎ適応区分点Ｃｍ１、Ｃｍ２、ＣｍＮを計算する適応区分点計算部７６０と、印加される第１基本設定値Ａｍ１と第１適応区分点Ｃｍ１とを格納して出力するための第１区分点格納部７２０と、第１適応区分点Ｃｍ１に応じる領域を基準に第１入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して、第１出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力するための第１区間線形処理部７４０と、印加される第２基本設定値Ａｍ２と第２適応区分点Ｃｍ２とを格納して出力するための第２区分点格納部８２０と、第２適応区分点Ｃｍ２に応じる領域を基準に第２入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して、第２出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力するための第２区間線形処理部８４０と、印加される第Ｎ基本設定値ＡｍＮと第Ｎ適応区分点ＣｍＮとを格納して出力するための第Ｎ区分点格納部９２０と、第Ｎ適応区分点ＣｍＮに応じる領域を基準に第Ｎ入力データＩＮ＿ＦＸ＿ＤＴに区間増幅率を適用して、第Ｎ出力データＯＵＴ＿ＦＸ＿ＤＴを出力するための第Ｎ区間線形処理部９４０と、を備える。
【００７７】
このように、区間線形処理部をＮ個備える第３の実施の形態の区間線形処理装置は、適応区分点計算部７６０と、照度判断部７８０を共有する。これに対する動作タイミング図を参照して駆動を説明する。
【００７８】
図１０は、イメージセンサで使用しているＩＴＵ＿ＲＢＴ６０１標準に基づくＶＳｙｎｃ信号の出力タイミングを示す図である。特に、複数の区間線形処理部を備える場合に、適応区分点を計算するタイミングを示した。
【００７９】
同図に示すように、区間線形処理装置は、フレームとフレームとの間のピクセル出力が発生しない空白時間、Ｖｔｉｍｅで適応区分点計算を行う。特に、第１〜第Ｎ適応区分点Ｃｍ１、Ｃｍ２、ＣｍＮを時分割方式により計算する。再度言及すると、第１区分点格納部７２０の第１適応区分点Ｃｍ１を更新するために、Ｔ１の時間の間に占有して計算した後に完了すると、第２区分点格納部８２０の第２適応区分点Ｃｍ２の更新を始める方式である。
【００８０】
したがって、第３の実施の形態のように、複数の区間線形処理部を備える区間線形処理装置は、中央型照度判断部と適応区分点計算部とを共有することによって、複数の区間線形処理部を備えるにも関わらず、個別的に照度判断部及び適応区分点計算部を備えることによる追加的な面積の増加は防止することができる。
【００８１】
参考的に、第３の実施の形態の区間線形処理装置が備える複数の区間線形処理部の数が、空白時間Ｖｔｉｍｅ内に全て更新作業を完了することができないほど多い場合には、部分的に適応区分点計算部を自体的に備えるようにすることができる。あるいは、中央に適応区分点計算部を複数備えて、これを共有するようにすることができる。
【００８２】
したがって、前述した本発明は、雑音の程度を現在の照度状態を表す代表値ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔを通じて感知して、区間線形処理部で使用される区分点を雑音の程度に応じて調整して生成する。これにより、特定領域で雑音が増幅されるという問題点を解決した。更に、従来の線形関数の変更による最終出力画面の急激な変化を防止することができる。
【００８３】
また、本発明は、時分割方式を使用して複数の区間線形処理部を駆動することによって、実現上ハードウェアの面積増加に伴う負担を減少することができる。
【００８４】
すなわち、本発明は、イメージセンシングの主な評価の尺度なる、低照度での信号対雑音比を最小にし、かつ、ハードウェア実現時の負担を改善する。
【００８５】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【００８６】
本発明によれば、雑音の程度に応じて、普遍的環境で使用される区分点から雑音の多い場合に使用される区分点へ次第に調節された区分点を提供することによって、雑音が少なく、かつ安定した画面を出力する。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１Ａ】一般的な区間線形処理装置に使用する関数であって、入力データに対する出力データのレベルを対比した図である。
【図１Ｂ】複数の区間に分けられた線形関数を示す図である。
【図２】従来の技術による区間線形処理装置のブロック構成図である。
【図３】他の側面による従来の技術の区間線形処理装置のブロック構成図である。
【図４】図３に示す区間線形処理装置の線形関数を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る区間線形処理装置のブロック構成図である。
【図６Ａ】図５に示す区間線形処理装置が有する線形関数である。
【図６Ｂ】現在の照度情報信号ＬｕＩｎｆｏｃｕｒｒｅｎｔが変化するに伴う、適応区分点の設定を示す図である。
【図７】区間線形処理装置を含むイメージセンサで使用しているＩＴＵ＿ＲＢＴ６０１標準に基づくＶＳｙｎｃ信号の出力タイミングを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る区間線形処理装置のブロック構成図である。
【図９】第３の実施の形態に係るＮ個の区間線形処理部を含む区間線形処理装置のブロック構成図である。
【図１０】イメージセンサで使用しているＩＴＵ＿ＲＢＴ６０１標準に基づいたＶＳｙｎｃ信号の出力タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１００              区分点格納部
３００、６００      適応型区分点提供部
３２０、６２０      適応区分点計算部
３４０、６４０      出力部
【図１Ａ】
2008211795.tif 000010
【図１Ｂ】
2008211795.tif 000011
【図２】
2008211795.tif 000012
【図３】
2008211795.tif 000013
【図４】
2008211795.tif 000014
【図５】
2008211795.tif 000015
【図６Ａ】
2008211795.tif 000016
【図６Ｂ】
2008211795.tif 000017
【図７】
2008211795.tif 000018
【図８】
2008211795.tif 000019
【図９】
2008211795.tif 000020
【図１０】
2008211795.tif 000021