(57)【要約】【目的】ＣＣＤのフォトダイオードの配列方向に関わらず比較的正確に輪郭データを抽出する。【構成】ＣＣＤから出力された映像信号にもとづいて得られる輝度データが，水平方向の輪郭データ，垂直方向の輪郭データ，右斜め方向の輪郭データＹｉｎおよび左斜め方向の輪郭データをそれぞれ抽出するフィルタ１，２，３および４に入力する。ＣＣＤのフォトダイオードの配列方向が斜め方向の場合には，フィルタ１および２から出力される輝度データＥ１およびＥ２の割合が多くなるように混合され，ＣＣＤのフォトダイオードの配列方向が水平方向および垂直方向の場合には，フィルタ３および４から出力される輝度データＥ３およびＥ４の割合が多くなるように混合されて混合輪郭輝度データＥＭが生成される。配列方向に応じたフィルタから得られる輪郭輝度データを用いて輪郭データＥＭが得られる。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向および垂直方向に多数の光電変換素子が配列されている第１の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を表す第１の輪郭信号を抽出する第１の固体電子撮像素子用の第１の輪郭抽出回路，
斜め方向に多数の光電変換素子が配列されている第２の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を抽出する第２の固体電子撮像素子用の第２の輪郭抽出回路，ならびに
上記第１の輪郭抽出回路によって抽出される第１の輪郭信号と上記第２の輪郭抽出回路によって抽出される第２の輪郭信号とを，設定された混合比にもとづいて混合して出力する混合回路，
を備えた輪郭信号生成装置。
【請求項２】
上記第１の輪郭抽出回路および上記第２の輪郭抽出回路がナイキスト周波数近傍またはナイキスト周波数の１／２の周波数近傍の周波数成分をもつ信号を抽出するものである，請求項１に記載の輪郭信号生成装置。
【請求項３】
水平方向および垂直方向に多数の光電変換素子が配列されている第１の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を表す第１の輪郭信号を抽出する第１の固体電子撮像素子用の第１の輪郭抽出回路ならびに斜め方向に多数の光電変換素子が配列されている第２の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を抽出する第２の固体電子撮像素子用の第２の輪郭抽出回路を設け，
上記第１の輪郭抽出回路によって抽出される第１の輪郭信号と上記第２の輪郭抽出回路によって抽出される第２の輪郭信号とを，設定された混合比にもとづいて混合して出力する，
輪郭信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は，輪郭信号生成装置および方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ディジタル・スチル・カメラにおいては，高画質の画像を得ることが要求されている。このために，撮影モードに応じて輪郭補正の周波数特性などを調整するものがある（例えば，特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２９８８４７号公報
【０００４】
ディジタル・スチル・カメラに用いられるＣＣＤには，水平方向および垂直方向にフォトダイオードが配列されているもののほかに斜め方向にフォトダイオードが配列されているものもある。一方の配列方向に適した輪郭補正回路では，他方の配列方向のＣＣＤから出力された映像信号の輪郭補正を適正に行うことができないことがある。たとえば，偽信号やノイズが増加してしまうことがある。
【０００５】
【発明の開示】
この発明は，配列方向に関わらず比較的適正な輪郭補正を行うことを目的とする。
【０００６】
この発明による輪郭信号生成装置は，水平方向および垂直方向に多数の光電変換素子が配列されている第１の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を表す第１の輪郭信号を抽出する第１の固体電子撮像素子用の第１の輪郭抽出回路，斜め方向に多数の光電変換素子が配列されている第２の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を抽出する第２の固体電子撮像素子用の第２の輪郭抽出回路，ならびに上記第１の輪郭抽出回路によって抽出される第１の輪郭信号と上記第２の輪郭抽出回路によって抽出される第２の輪郭信号とを，設定された混合比にもとづいて混合して出力する混合回路を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明は，上記輪郭信号生成装置に適した方法も提供している。すなわち，この方法は，水平方向および垂直方向に多数の光電変換素子が配列されている第１の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を表す第１の輪郭信号を抽出する第１の固体電子撮像素子用の第１の輪郭抽出回路ならびに斜め方向に多数の光電変換素子が配列されている第２の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を抽出する第２の固体電子撮像素子用の第２の輪郭抽出回路を設け，上記第１の輪郭抽出回路によって抽出される第１の輪郭信号と上記第２の輪郭抽出回路によって抽出される第２の輪郭信号とを，設定された混合比にもとづいて混合して出力するものである。
【０００８】
この発明によると，水平方向および垂直方向に多数の光電変換素子が配列されている（すなわち，隣接する画素間の距離が斜め方向よりも水平方向および斜め方向の方が近いように光電変換素子が水平方向および垂直方向に平行に配列されている）第１の固体電子撮像素子から出力される映像信号の輪郭成分を表す第１の輪郭信号を抽出する第１の固体電子撮像素子用の第１の輪郭信号抽出回路と，斜め方向に多数の光電変換素子が配列されている（すなわち，隣接する画素間の距離が水平方向および垂直方向よりも斜め方向の方が近いように光電変換素子が斜め方向に平行に配列されている）第２の光電変換素子から出力される映像信号の輪郭成分を表す第２の輪郭信号を抽出する第２の固体電子撮像素子用の第２の輪郭信号抽出回路とが設けられている。
【０００９】
第１の輪郭抽出回路によって抽出される第１の輪郭信号と第２の輪郭抽出回路によって抽出される第２の輪郭信号との混合比が設定される。水平方向および垂直方向に多数の光電変換素子が配列されている第１の固体電子撮像素子が設けられているディジタル・カメラに輪郭信号生成装置が利用される場合には，第１の輪郭信号の割合が大きくなるように混合比が設定される。斜め方向に多数の光電変換素子が配列されている第２の固体電子撮像素子が設けられているディジタル・カメラに輪郭信号生成装置が利用される場合には，第２の輪郭信号の割合が大きくなるように混合比が設定される。設定された混合比にもとづいて第１の輪郭信号と第２の輪郭信号とが混合される。
【００１０】
輪郭信号生成装置が利用される固体電子撮像素子の光電変換素子の配列方向に適した輪郭信号が生成される。このために，比較的正確に輪郭補正を行うことができる。
【００１１】
上記第１の輪郭抽出回路および上記第２の輪郭抽出回路は，たとえば，ナイキスト周波数近傍またはナイキスト周波数の１／２の周波数近傍の周波数成分をもつ信号を抽出するものである。
【００１２】
【実施例の説明】
図１および図２は，ＣＣＤの再現帯域特性を示している。
【００１３】
図１は，フォトダイオードが斜め方向に配列されているいわゆるハニカム型ＣＣＤの再現帯域特性である。フォトダイオードが斜め方向に配列されているとは，隣接するフォトダイオード間の距離が水平方向または垂直方向よりも斜め方向の方が短くなるように，斜め方向に平行にフォトダイオードが配列されていることをいう。図２は，フォトダイオードが水平方向および垂直方向に配列されているいわゆる正方格子型ＣＣＤの再現帯域特性である。フォトダイオードが水平方向および垂直方向に配列されているとは，隣接するフォトダイオード間の距離が斜め方向よりも垂直方向および水平方向の方が短くなるように，水平方向および垂直方向に平行にフォトダイオードが配列されていることをいう。
【００１４】
図１を参照して，ハニカム型ＣＣＤのフォトダイオードは上述したように斜め方向に配列されているから，水平方向および垂直方向の再現帯域は斜め方向の√２倍になっている。このように，水平方向および垂直方向の解像度が高い。図１および図２において，ｆＳは，標本化周波数であり，ｆＳ／２（＝ｆｎ）は，ナイキスト周波数である。
【００１５】
図２を参照して，正方格子型ＣＣＤのフォトダイオードは，水平方向および垂直方向に配列されているから，斜め方向の再現帯域は水平方向および垂直方向の√２倍になっている。このように斜め方向の解像度が高い。
【００１６】
ＣＣＤのフォトダイオードの配列方向に応じて再現帯域特性が異なることから，輪郭補正を行う場合においてもフォトダイオードの配列方向に応じた輪郭補正（輪郭信号抽出）が行われる必要がある。
【００１７】
図３（Ａ）および（Ｂ）は，水平方向の輪郭信号を抽出するフィルタの一例である。（Ａ）はいわゆる３タップ型といわれるもので，ナイキスト周波数近傍の周波数成分をもつ信号を抽出する特性を有している。（Ｂ）はいわゆる５タップ型といわれるもので，ナイキスト周波数の１／２の周波数近傍の周波数成分をもつ信号を抽出する特性を有している。各区画が，ＣＣＤの各画素（フォトダイオード）に対応している。
【００１８】
図４（Ａ）および（Ｂ）は，垂直方向の輪郭信号を抽出するフィルタの一例である。（Ａ）は３タップ型であり，（Ｂ）は５タップ型である。
【００１９】
図５（Ａ）および（Ｂ）は，右斜め下方向の輪郭信号を抽出するフィルタの一例である。（Ａ）は３タップ型であり，（Ｂ）は５タップ型である。
【００２０】
図６（Ａ）および（Ｂ）は，左斜め下方向の輪郭信号を抽出するフィルタの一例である。（Ａ）は３タップ型であり，（Ｂ）は５タップ型である。
【００２１】
図７は，輪郭補正回路の電気的構成を示すブロック図である。
【００２２】
輪郭補正回路には，水平方向の輪郭信号を抽出する水平輪郭抽出フィルタ１，垂直方向の輪郭信号を抽出する垂直輪郭抽出フィルタ２，右斜め下方向の輪郭信号を抽出する右斜め輪郭抽出フィルタ３および左斜め下方向の輪郭信号を抽出する左斜め輪郭抽出フィルタ４が設けられている。ＣＣＤから出力された映像信号にもとづいて得られた輪郭補正対象の輝度データＹｉｎは，これらのフィルタ１，２，３および４ならびに加算／クリップ処理回路８に入力する。
【００２３】
水平輪郭抽出フィルタ１，垂直輪郭抽出フィルタ２，右斜め輪郭抽出フィルタ３および左斜め輪郭抽出フィルタ４は，それぞれ図３（Ａ）または（Ｂ），図４（Ａ）または（Ｂ），図５（Ａ）または（Ｂ）および図６（Ａ）または（Ｂ）に示す特性をそれぞれ有している。水平輪郭抽出フィルタ１，垂直輪郭抽出フィルタ２，右斜め輪郭抽出フィルタ３および左斜め輪郭抽出フィルタ４からは水平方向の輪郭成分を表す水平輪郭輝度データＥ１，垂直方向の輪郭成分を表す垂直輪郭輝度データＥ２，右斜め方向の輪郭成分を表す右斜め輪郭輝度データＥ３および左斜め方向の輪郭成分を表す左斜め輪郭輝度データＥ４がそれぞれ出力される。
【００２４】
フィルタ１，２，３および４から出力された輪郭輝度データＥ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４は，混合処理回路５に入力する。混合処理回路５は，入力した輪郭輝度データＥ１，Ｅ２，Ｅ３およびＥ４を式１にもとづいて混合して混合輪郭輝度データＥＭを出力するものである。混合処理回路５は乗算回路と加算回路との組合せによって実現できるのはいうまでもない。
【００２５】
ＥＭ＝ＢＡＬ１×Ｅ１＋ＢＡＬ２×Ｅ２＋ＢＡＬ３×Ｅ３＋ＢＡＬ４×Ｅ４・・・式１
【００２６】
但し，ＢＡＬ１，ＢＡＬ２，ＢＡＬ３およびＢＡＬ４は，重みづけ係数である。
【００２７】
この実施例においては，輪郭補正回路が設けられている装置に用いられているＣＣＤのフォトダイオードの配列方向に応じて重み付け係数が，たとえばメーカにおいてあらかじめ設定される（後述するように制御回路２０によって設定することができる）。ハニカム配列のＣＣＤが用いられている場合には，水平輪郭輝度データＥ１の重み付け係数ＢＡＬ１および垂直輪郭輝度データＥ２の重み付け係数ＢＡＬ２が大きくなるように（たとえば，１）設定される。ハニカム配列のＣＣＤにおいては，水平方向および垂直方向の再現特性を重視するためである。正方格子配列のＣＣＤが用いられている場合には，右斜め輪郭輝度データＥ３および左斜め輪郭輝度データＥ４の重み付け係数ＢＡＬ３およびＢＡＬ４が大きくなるように（たとえば，１）設定される。正方格子配列のＣＣＤにおいては，斜め方向の再現特性を重視するためである。用いられているＣＣＤのフォトダイオードの配列方向に応じて比較的正確に混合輪郭輝度データＥＭを生成できる。
【００２８】
混合輪郭輝度データＥＭは，コアリング処理回路６に入力する。混合輪郭輝度データＥＭは，コアリング処理回路６においてノイズ低減処理が行われる。輪郭強調によりノイズが大きくなることがあるからである。コアリング処理回路６から出力された輪郭輝度データＥＣは，乗算回路７に与えられる。乗算回路７には，ゲイン制御信号が与えられており，与えられたゲイン制御信号にもとづいて輪郭輝度データＥＣのレベルが調整される。レベルが調整された輪郭輝度データＥＮＧが加算／クリップ回路８に入力する。
【００２９】
加算／クリップ回路８において，輝度データＹｉｎに，輪郭輝度データＥＮＧが加算されることにより，輪郭が強調された輪郭補正が行われることとなる。また，乗算回路７においてレベル調整された結果，輪郭輝度データのレベルが所定のレベル以上となってしまった場合には加算／クリップ回路８において，輪郭強調された輝度データが所定のレベル内に収まるようにクリップ処理が行われる。
【００３０】
加算／クリップ回路８から輪郭補正された輝度データＹｏｕｔが出力されることとなる。
【００３１】
図８は，混合輪郭輝度データＥＭの生成処理手順を示すフローチャートである。
【００３２】
輪郭補正回路が設けられている装置に用いられているＣＣＤの種類がハニカム型であれば（ステップ１１），上述したように式１における水平方向および垂直方向の重み付け係数が大きくなるように混合処理回路５が設定される（ステップ１２）。
【００３３】
輪郭補正回路が設けられている装置に用いられているＣＣＤの種類が正方格子型であれば（ステップ１１），上述したように式１における斜め方向の重み付け係数が大きくなるように混合処理回路５が設定される（ステップ１３）。
【００３４】
設定された重み付け係数を用いて上述のように混合処理が行われ（ステップ１４），混合輪郭輝度データＥＭが生成される。
【００３５】
図９は，輪郭補正回路を備えたディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【００３６】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，制御回路２０によって統括される。
【００３７】
被写体が撮像されることにより，被写体像を表すＲ（赤），Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラー映像信号がＣＣＤ２１からシリアルに出力される。カラー映像信号は，アナログ／ディジタル変換回路２３においてディジタル画像データに変換される。変換された画像データは，前処理回路２３に入力する。前処理回路２３において，ゲイン補正，ガンマ補正処理などの所定の前処理が行われる。前処理回路２３から出力された画像データが同時化回路２４に入力する。同時化回路２４において，シリアルなカラー画像データからパラレルなＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データが生成される。
【００３８】
パラレルなＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データは，輝度／色差生成回路２５に入力する。輝度／色差生成回路２５において，色差データおよび輝度データが生成される。生成された色差データ（色差データＣｉｎ）が色補正回路２６に入力し，色補正が行われる（出力色差データＣｏｕｔ  ）。また，生成された輝度データ（輝度データＹｉｎ）が輪郭補正回路２７に入力し，上述したように，輪郭補正が行われる（出力輝度データＹｏｕｔ  ）。上述したように，ＣＣＤ２１のフォトダイオードの配列方向に応じて，輪郭補正回路２７において，混合輪郭データを生成するための重み付け係数が変えられて輪郭補正されるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハニカム型ＣＣＤの再現特性を示している。
【図２】正方格子型ＣＣＤの再現特性を示している。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は，水平輪郭抽出フィルタの一例であり，（Ａ）は，３タップ型を，（Ｂ）は，５タップ型を示している。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は，垂直輪郭抽出フィルタの一例であり，（Ａ）は，３タップ型を，（Ｂ）は，５タップ型を示している。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は，右斜め下輪郭抽出フィルタの一例であり，（Ａ）は，３タップ型を，（Ｂ）は，５タップ型を示している。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は，左斜め下輪郭抽出フィルタの一例であり，（Ａ）は，３タップ型を，（Ｂ）は，５タップ型を示している。
【図７】輪郭補正回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】混合輪郭データの生成処理を示すフローチャートである。
【図９】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  水平輪郭抽出フィルタ（第２の輪郭抽出回路）
２  垂直輪郭抽出フィルタ（第２の輪郭抽出回路）
３  右斜め輪郭抽出フィルタ（第１の輪郭抽出回路）
４  左斜め輪郭抽出フィルタ（第１の輪郭抽出回路）
５  混合処理回路
２１  ＣＣＤ
２６  輪郭補正回路
【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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