(57)【要約】【課題】  色分離処理前の映像信号に対しノイズリダクション処理を行うことで、ノイズリダクション処理用に用いる映像信号のメモリ容量を削減する。【解決手段】  Ａ／Ｄ変換器１０４は、撮像素子１０１から得られた映像信号をデジタル信号に変換する。ノイズリダクション回路１０５は、デジタル信号に変換した映像信号を１フレーム分記憶するメモリを内蔵しており、このメモリから読出した１フレーム前の映像信号とＡ／Ｄ変換器１０４から入力された映像信号とを用いてノイズを除去した映像信号を出力する。信号処理回路１０６は、ノイズリダクション回路１０５から入力されたノイズを除去した映像信号について、ガンマ処理，ディテール処理，色分離処理の内、少なくともいずれかの信号処理を行い出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子から得られた映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力された映像信号を１フレーム分記憶するメモリを備え、このメモリから読出した１フレーム前の映像信号と前記Ａ／Ｄ変換器から入力された映像信号とを用いてノイズを除去した映像信号を出力するノイズリダクション手段と、
前記ノイズリダクション手段から入力されたノイズを除去した映像信号について、ガンマ処理，ディテール処理，色分離処理の内、少なくともいずれかの信号処理を行い出力する信号処理回路とを備えたことを特徴とする巡回型ノイズリダクション回路。
【請求項２】
前記ノイズリダクション手段は、
前記自動利得制御回路を経た映像信号を一方の加算入力とする加算器と、
前記メモリから読出した１フレーム遅延された映像信号と前記加算器に入力する前記映像信号との差分をとる減算器と、
この減算器からの出力を所定の値で制限して出力するリミット回路と、
このリミット回路からの出力を所定の係数で乗算し、前記加算器の他方の加算入力とする乗算回路とを備えたことを特徴とする請求項１記載の巡回型ノイズリダクション回路。
【請求項３】
更に、撮像素子から得られた映像信号の振幅を、前記信号処理回路から入力された制御信号に基づき所定のゲインに制御する自動利得制御手段とを備え、
前記信号処理回路は、信号処理の結果に基づいた前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１記載の巡回型ノイズリダクション回路。
【請求項４】
撮像素子から得られた映像信号をデジタル信号に変換し、
ノイズリダクション手段により、前記変換された映像信号を１フレーム分記憶するメモリを備え、このメモリから読出した１フレーム前の映像信号と前記Ａ／Ｄ変換器から入力された映像信号とを用いてノイズを除去した映像信号を出力し、
前記ノイズリダクション手段から入力されたノイズを除去した映像信号について、ガンマ処理，ディテール処理，色分離処理の内、少なくともいずれかの信号処理を行い出力することを特徴とする巡回型ノイズリダクション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノイズを除去するノイズリダクション回路に関し、特に単板式カメラに用いられる巡回型ノイズリダクション回路および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の単板式カメラの巡回型ノイズリダクション回路は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等から構成された映像信号処理回路による色分離処理の後段に設けられているものが知られている。このような構成によるとＤＳＰによる色分離処理の結果出力されるＲＧＢ信号またはＹＵＶ信号からなる映像信号に対してノイズリダクション処理を行うため、この映像信号を記憶するために必要なメモリ容量が大きくなってしまうという問題があった。
【０００３】
従来、ノイズリダクション機能を有するカラービデオカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２５０２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の単板式カメラに用いられる巡回型ノイズリダクション回路においては、ＲＧＢ信号またはＹＵＶ信号からなる映像信号に対してノイズリダクション処理を行うため、この映像信号を記憶するために必要なメモリ容量が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、単板式カメラの巡回型ノイズリダクション回路において映像信号を記憶するために必要なメモリ容量を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明においては、撮像素子から得られた映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された映像信号を１フレーム分記憶するメモリを備え、このメモリから読出した１フレーム前の映像信号と前記Ａ／Ｄ変換器から入力された映像信号とを用いてノイズを除去した映像信号を出力するノイズリダクション手段と、前記ノイズリダクション手段から入力されたノイズを除去した映像信号について、ガンマ処理，ディテール処理，色分離処理の内、少なくともいずれかの信号処理を行い出力する信号処理回路とを備えたことを特徴とする巡回型ノイズリダクション回路を提供する。
【０００７】
なお、装置に係る本発明は方法に係る発明としても成立し、方法に係る本発明は装置に係る発明としても成立する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、色分離処理前の映像信号に対しノイズリダクション処理を行うので、ノイズリダクション処理用に用いる映像信号のメモリ容量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る単板式カメラの巡回型ノイズリダクション回路の構成を示す図である。
図１ではノイズリダクション回路を色分離処理を行うＤＳＰの前段に配設し、ＣＣＤの出力をＡＤ変換した色分離処理前の映像信号に対しノイズリダクション処理を行っている。
【００１０】
ノイズリダクション回路を色分離処理（映像信号処理：ＤＳＰ）の色分離処理の前に前置している点が従来技術と異なる。
図１において、本発明の第１の実施形態に係る単板式カメラの巡回型ノイズリダクション回路は、撮像素子１０１と、サンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路１０２と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路１０３と、Ａ／Ｄ変換器１０４と、ノイズリダクション（ＮＲ）回路１０５と、ガンマ、ディテール処理等の信号処理や、色分離処理を行う信号処理回路１０６、Ｄ／Ａ変換器１０７と、エンコーダ１０８、制御回路１１０から構成されている。
【００１１】
撮影した映像信号は撮像素子１０１により電気信号に変換されてＳ／Ｈ回路１０２を経てＡＧＣ回路１０３に入力される。Ｓ／Ｈ回路１０２では撮像素子１０１で光電変換によって生じた画素毎の電気信号からクランプパルスを用いてサンプル・ホールドして、信号部分を抽出する。
【００１２】
この抽出された信号成分は、ＡＧＣ回路１０３で所定の利得で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１０４でデジタル信号に変換されてＮＲ回路１０５でノイズが除去された後、信号処理回路１０６でガンマ、ディテール処理等の信号処理がされて映像信号として出力される。
【００１３】
制御回路１１０は、信号処理回路１０６から出力される明るさの検出信号に基づきＡＧＣ回路１０３の利得を決定し、この決定した利得に制御するための制御信号によりＡＧＣ回路１０３の利得を制御する。
【００１４】
ＮＲ回路１０５は、映像信号がフレーム間で相関を有しており、ノイズ成分がフレーム間で相関を有していないことを利用して、ノイズ成分を低減するブロックである。ＮＲ回路１０５内には、ノイズリダクションに用いるための遅延手段としてのメモリを有しており、例えば現在の映像信号と１フレーム前の映像信号（即ち、ＮＲ回路１０５内のメモリにより１フレーム遅延された映像信号）を減算し、現在の映像信号に加算することによりノイズを低減する。
【００１５】
信号処理回路１０６から出力される映像信号はＤ／Ａ変換器１０７でアナログ映像信号に変換され、エンコーダ１０８によりＮＴＳＣエンコードされ同期信号等の各種の信号が付加されて出力される。
【００１６】
このように構成された場合でも、最終的な映像信号としては従来と同程度の出力映像信号を得ることができる。
このように構成によれば、色分離処理前の映像信号に対しノイズリダクション処理を行うので、ノイズリダクション処理用に用いる映像信号のメモリ容量を削減することができる。ＹＵＶ信号の場合には従来と比較して１／２のメモリ容量、ＲＧＢ信号の場合には１／３のメモリ容量に削減することができる。
【００１７】
次に、図２を用いて図１のＮＲ回路１０５の一例について説明する。
図２においてＮＲ回路１０５は、加算器１０５ａ、減算器１０５ｂ、リミット回路１０５ｃ、乗算回路１０５ｄ、フレームメモリ１０５ｅから構成されている。
現在の映像信号と１フレーム前の映像信号（即ちフレームメモリ１０５ｅにより１フレーム遅延された映像信号を減算器１０５ｂで減算し、この減算信号はリミット回路１０５ｃ、乗算回路１０５ｄを経て加算器１０５ａで現在の映像信号に加算されノイズを低減する。
【００１８】
リミット回路は図３に示す入出力特性を有し、減算器１０５ｂの出力信号があるレベル以上では信号をある所定のレベルに制限することにより動きのある映像に対しては帰還量制限することにより、ノイズ低減回路の弊害である残像が多くなるのを防止している。
【００１９】
乗算回路１０５ｄは帰還係数Ｋ（０≦Ｋ＜１）を乗ずるが、Ｋが１に近づくほどノイズ低減の効果は大きくなるが、動きのある映像での残像が大きくなるため、帰還係数Ｋはリミット値と共にカメラの性能、使用条件に合わせて設定する。
【００２０】
また、映像信号処理のガンマ補正等の非線形処理前でノイズリダクション処理を行うため、素直に性能を引き出すことができ、デジタルノイズ等の不具合の発生もないという効果を得ることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
他の応用分野としては、長時間露光時に適用することができる。例えば、長時間露光時には、図４（ａ）に示すように例えば４フレーム分について露光する撮像装置では、４フレームに１回しか画像が出力されなくなってしまう。このような長時間露光時の画像が出力されない期間について、メモリを兼用させて４（ｂ）に示すように３フレーム分について補完した補完信号を作成する。
【００２２】
このような構成とすることにより、長時間露光時の補完信号作成用として新たに補完信号を作成するためのメモリを必要としないという更なる効果を得ることができる。
【００２３】
また、上記のようにして補間された映像信号を用いて長時間露光時のホワイトバランス動作の同期をとるようにしてもよい。
こうすることにより、第１の実施形態により得られる効果の他、更に、通常毎Ｖ動作のホワイトバランス機能を内蔵したＤＳＰを使用しても、正しいホワイトバランス動作を行うことができるという効果を得ることができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る単板式カメラの巡回型ノイズリダクション回路の一構成例を示す図。
【図２】ノイズリダクション（ＮＲ）回路１０５の一構成例を示す図。
【図３】乗算回路１０５ｄが乗算する帰還係数Ｋ（０≦Ｋ＜１）の一特性例を示す図。
【図４】長時間露光時に映像信号の補完を説明するための図。
【符号の説明】
【００２６】
１０１…撮像素子、１０２…サンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路、１０３…ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路、１０４…Ａ／Ｄ変換器、１０５…ノイズリダクション（ＮＲ）回路、１０６…信号処理回路、１０７…Ｄ／Ａ変換器、１０８…エンコーダ、１１０…制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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