(57)【要約】  【課題】  撮像素子の蓄積時間中に被写体が動くことによって低コントラストになった被写体は、画像のエッジやコントラストから色滲みを判定する色滲み抑圧手法では、最適な色滲み抑圧が行えない。  【解決手段】  映像信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出手段と、映像信号の動き情報を検出する動き情報検出手段と、映像信号の色滲みの抑圧量を示す抑圧係数を算出する抑圧係数算出手段と、抑圧係数算出手段から出力される抑圧係数に従って、映像信号の色滲みを抑圧する抑圧処理手段を有し、抑圧係数算出手段は、抑圧係数が抑圧対象信号の関数として生成され、映像信号の動き情報及びコントラスト検出手段から出力されたコントラスト値に応じて、抑圧係数を算出することを特徴とした、撮像装置【選択図】  図１
2012104902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出手段と、
映像信号の動き情報を検出する動き情報検出手段と、
映像信号の色滲みの抑圧量を示す抑圧係数を算出する抑圧係数算出手段と、
抑圧係数算出手段から出力される抑圧係数に従って、映像信号の色滲みを抑圧する抑圧処理手段を有し、
抑圧係数算出手段は、抑圧係数が抑圧対象信号の関数として生成され、映像信号の動き情報及びコントラスト検出手段から出力されたコントラスト値に応じて、抑圧係数を算出することを特徴とした、撮像装置。
【請求項２】
映像信号を帯域制限する帯域制限フィルタ手段と、
帯域制限フィルタ手段によって帯域制限された映像信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出手段と、
映像信号の動き情報を検出する動き情報検出手段と、
映像信号の色滲みの抑圧量を示す抑圧係数を算出する抑圧係数算出手段と、
抑圧係数算出手段から出力される抑圧係数に従って、映像信号の色滲みを抑圧する抑圧処理手段を有し、
帯域制限フィルタ手段は、映像信号の動き情報に応じて周波数帯域を変更し、
抑圧係数算出手段は、抑圧係数が抑圧対象信号の関数として生成され、映像信号の動き情報及びコントラスト検出手段から出力されたコントラスト値に応じて、抑圧係数を算出することを特徴とした、撮像装置。
【請求項３】
抑圧係数算出手段は、映像信号の動きが大きいほど、色滲み抑圧を行わないコントラスト値の範囲を狭くすることで、抑圧対象信号のコントラスト値が高いほど、色滲み抑圧の程度が高くなるように制御することを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
帯域制限フィルタ手段は、映像信号の動きが大きいほど狭帯域側のフィルタをかけることを特徴とした、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
映像信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出手段と、
撮像素子の蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段と、
映像信号の色滲みの抑圧量を示す抑圧係数を算出する抑圧係数算出手段と、
抑圧係数算出手段から出力される抑圧係数に従って、映像信号の色滲みを抑圧する抑圧処理手段を有し、
抑圧係数算出手段は、抑圧係数が抑圧対象信号の関数として生成され、映像信号の動き情報及びコントラスト検出手段から出力されたコントラスト値に応じて、抑圧係数を算出することを特徴とした、撮像装置。
【請求項６】
映像信号を帯域制限する帯域制限フィルタ手段と、
帯域制限フィルタ手段によって帯域制限された映像信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出手段と、
撮像素子の蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段と、
映像信号の色滲みの抑圧量を示す抑圧係数を算出する抑圧係数算出手段と、
抑圧係数算出手段から出力される抑圧係数に従って、映像信号の色滲みを抑圧する抑圧処理手段を有し、
帯域制限フィルタ手段は、映像信号の動き情報に応じて周波数帯域を変更し、
抑圧係数算出手段は、抑圧係数が抑圧対象信号の関数として生成され、映像信号の動き情報及びコントラスト検出手段から出力されたコントラスト値に応じて、抑圧係数を算出することを特徴とした、撮像装置。
【請求項７】
抑圧係数算出手段は、撮像素子の蓄積時間が長いほど、色滲み抑圧を行わないコントラスト値の範囲を狭くすることで、抑圧対象信号のコントラスト値が高いほど、色滲み抑圧の程度が高くなるように制御することを特徴とした、請求項５又は請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
帯域制限フィルタ手段は、撮像素子の蓄積時間が長いほど、狭帯域側のフィルタをかけることを特徴とした、請求項６に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、特に映像信号のエッジやコントラストを用いて、映像信号の色滲みを抑圧する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラなどに代表される撮像装置では、被写体からの光像が結像光学系（レンズ）を介して、撮像素子に導かれており、その光像を撮像素子の各画素のフォトダイオードにて光電変換することで、映像信号が生成される。このような撮像装置によって撮影された映像には、光学系の色収差による色滲みが発生する場合がある。
【０００３】
色収差は、光の色種によって波長が異なるという光学要因によって発生し、撮像装置で用いられている撮影レンズの特性、焦点距離、絞り、フォーカス位置によって映像に現れる色収差の程度、範囲等が変動する。更には、木漏れ日などの撮影状況によっては、色滲みが大きく広がることもある。また、近年はＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の高画素化によって、色滲みがより目立つ傾向にある。
【０００４】
近年、画像処理による色滲み判定と抑圧処理を備えた撮像装置が開発されている。色滲みに対する抑圧処理としては、［特許文献１］がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９５１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術の構成では、コントラストの低い被写体に対する色滲み抑圧は弱く、コントラストの高い被写体に対する色滲み抑圧は強く処理する為、センサーの蓄積時間中に被写体が動くことによって低コントラストになった被写体は色収差による色滲みが多いにもかかわらず色滲み抑圧が弱くなるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑み、センサーの蓄積時間中に被写体が動くことによって低コントラストになった被写体は色収差による色滲みを適正に抑圧することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、映像信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出手段と、映像信号の動き情報を検出する動き情報検出手段と、映像信号の色滲みの抑圧量を示す抑圧係数を算出する抑圧係数算出手段と、抑圧係数算出手段から出力される抑圧係数に従って、映像信号の色滲みを抑圧する抑圧処理手段を有し、抑圧係数算出手段は、抑圧係数が抑圧対象信号の関数として生成され、映像信号の動き情報及びコントラスト検出手段から出力されたコントラスト値に応じて、抑圧係数を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、映像信号の動き情報とコントラスト値より色滲みの抑圧係数を算出するので、センサーの蓄積時間中に被写体が動くことによって低コントラストになった被写体の色収差による色滲みを適正に抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の構成を示すブロック図
【図２】帯域制限の説明図
【図３】色滲み抑圧関数説明図
【図４】抑圧処理部ブロック図
【図５】被写体の動きとコントラストの相関を表す説明図
【図６】実施例１の色滲み抑圧関数の制御説明図
【図７】実施例２の構成を示すブロック図
【図８】実施例２の色滲み抑圧関数の制御説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
本発明の撮像装置の第１実施例を示す。図１は実施例１を実施するための撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【００１２】
１１はＲＧＢそれぞれの三板撮像素子、１２は撮像素子１１から出力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＦＥ、１３はＡＦＥ１２から出力されたデジタル映像信号より被写体の動き情報を検出する動き検出部、１４はＡＦＥ１２から出力されたデジタル映像信号の周波数帯域を動き検出部１３で検出された動き情報によって制御する帯域制限部、１５は帯域制限部１４の出力信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出部、１６はコントラスト検出部１５から検出されたコントラスト値と動き検出部１３で検出された動き情報によって色滲み抑圧係数を算出する色滲み抑圧係数算出部、１７はＡＦＥ１２から出力された映像信号に対し、抑圧係数算出部１６から出力される、色滲み抑圧係数に基づいて色滲み抑圧処理を実施する抑圧処理部である。
【００１３】
実施例１による撮像装置の処理の流れを示す。
【００１４】
まず、三板撮像素子１１から読み出されたＲ，Ｇ，Ｂそれぞれのアナログ映像信号は、ＡＦＥ１２にてデジタル映像信号に変換される。以降の説明ではこのＡＦＥ１２にて出力されたデジタル映像信号を映像信号と定義する。
【００１５】
ＡＦＥ１２から出力された映像信号は、動き検出部１３、ＲＧＢ各色に用意された帯域制限部１４と、抑圧処理部１７に入力される。
【００１６】
動き検出部１３は、入力された映像信号より被写体の移動速度を検出する。具体例として、内部にフィールドメモリを持ち、前フィールドの映像信号と現在のフィールドの映像信号の相関演算を行うことにより、１フィールド期間の被写体の動き量を移動速度として検出する方法がある。また、角速度センサーを用いて装置の動きを検出して被写体の移動速度を算出する方法も知られている。
【００１７】
帯域制限部１４は、映像信号からのコントラスト検出範囲を変化させる。図２は、映像信号を帯域制限部にかけた結果を示したもので、（ａ）が映像信号、（ｂ）が映像信号の周波数特性、（ｃ）が通過させる帯域を示し、（ａ’）が（ｃ）を通過した後の映像信号、そして（ｂ’）が（ａ’）の周波数特性を示している。帯域制限部は、映像信号に乗算するフィルタ係数を設定することが可能で、フィルタ係数を変化させることで、映像信号の通過させる帯域（ｃ）を変化させることが可能である。
【００１８】
帯域制限部１４によって、帯域制限をかけられた映像信号は、ＲＧＢ各色に用意されたコントラスト検出部１５に入力される。
【００１９】
コントラスト検出部１５では、映像信号のコントラスト値を算出するため、映像信号の一次微分値を算出する。算出方法としては、例えばＳｏｂｅｌフィルタを用いることで、映像信号の画素間変化を求めることができる。
【００２０】
次に、コントラスト検出部１５から出力される各色のコントラスト値と、動き検出部１３からの動き情報から、色滲み抑圧係数算出部１６は、映像信号のＲＧＢ各色の色滲み係数を出力する。
【００２１】
色滲み抑圧係数算出部１６は、図３で示される色滲み抑圧関数に従い、コントラスト検出部１５で算出されたコントラスト値から、色滲み抑圧係数（Ｋｒ，Ｋｇ，Ｋｂ）を決定する。図３で示した色滲み抑圧関数は、閾値３１にて、抑圧処理を実施しないコントラスト値の範囲を決定し、閾値より大きいコントラスト値に対して、色滲み抑圧係数を算出する。色滲み抑圧係数は、コントラスト値の変化に応じて値が変化するようになっている。色滲み抑圧係数は多値で表現され、その最大値を１（完全に抑圧）とし、最小値を０（抑圧しない）としている。
【００２２】
抑圧係数算出部１４では、閾値３１を変化させることで、色滲み抑圧を行うコントラスト値の範囲を変化させることが可能である。
【００２３】
最後に、抑圧処理部６は、ＡＦＥ１２から出力された映像信号に対し、色滲み抑圧係数算出部１６から出力される、ＲＧＢの色滲み係数に応じて、色滲み抑圧処理を実施する。
抑圧処理部１５の一例を図４に示す。入力されたＲＧＢの映像信号は、輝度信号４１、色差信号変換部４２、４３で、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）に変換する。
【００２４】
輝度信号・色差信号変換の計算としては、ＳＭＰＴＥの２７４Ｍの方程式（式１）が用いられる。
【００２５】
【数１】
2012104902.tif 000003
【００２６】
本実施例では、ＲＧＢ各色の抑圧係数から、色差信号の抑圧を行うために、抑圧係数ＫｃｒとＫｃｂは例えば（式２）（式３）のような混合比で、Ｋｒ、Ｋｂ、Ｋｂを合成することで、生成される。よって、Ｃｒ変換部５２の出力には（式２）が、Ｃｂ変換部５３には（式３）を乗算する構成となる。
【００２７】
【数２】
2012104902.tif 000004
【００２８】
次に動き量に応じた、図１の構成に基づいた撮像装置の制御を説明する。
【００２９】
実施例１において、被写体の動きによって、映像信号のコントラストが変化する。
【００３０】
図５は、被写体の動きによるコントラスト変化を表している。センサーの蓄積時間中の被写体の移動速度の積を、被写体の移動量と定義すると、移動量が大きいほど被写体のエッジ部はなまり低コントラスト化する。被写体の移動量が大きいほどコントラストは低下していくが、色収差の量は変化しないので色滲みが広がって見える。
【００３１】
そこで、動き検出部１３から得られた移動速度が大きくなるほど、狭帯域のフィルタをかけられるよう、帯域制限部１４のフィルタ係数を変化させることで、低下したコントラストに合わせて、コントラスト検出範囲を広げることが可能になる。また、色滲み抑圧係数算出部１６に対して、図６で示すように、移動速度が大きくなるほど閾値３１を小さい値を設定する。結果、抑圧を実施するコントラスト値の範囲が広がるため、被写体の動きが大きく、低いコントラストで色滲みが発生している映像信号に対しても、抑圧処理を実施することが出来る。
【００３２】
以上の制御を実施することで、被写体の動きの変化によって、コントラストが変化した映像信号に対して、動的に色滲み抑圧関数の特性を変化させるので、被写体の動き量に対応した色滲み抑圧処理を実現することが可能となる。なお、本実施例では簡単のため三板撮像素子の撮像装置で説明するが、単板撮像素子の撮像装置であっても同様の考え方は適応可能である。
【００３３】
［実施例２］
本発明の撮像装置の第２実施例を示す。図７は実施例２を実施するための撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【００３４】
１１はＲＧＢそれぞれの三板撮像素子、１２は撮像素子１１から出力されるアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡＦＥ、１８は撮像素子の蓄積時間を設定する制御部、１４はＡＦＥ１２から出力されたデジタル映像信号の周波数帯域を制御部１８で設定された蓄積時間によって制御する帯域制限部、１５は帯域制限部１４の出力信号よりコントラスト値を検出するコントラスト検出部、１６はコントラスト検出部１５から検出されたコントラスト値と制御部１８で設定された蓄積時間によって色滲み係数を算出する色滲み抑圧係数算出部、１７はＡＦＥ１２から出力された映像信号に対し、抑圧係数算出部１６から出力される、色滲み抑圧係数に基づいて色滲み抑圧処理を実施する抑圧処理部である。
【００３５】
実施例２による撮像装置の処理の流れを示す。実施例１と同一の動作については割愛する。
【００３６】
まず、制御部１８は三板撮像素子１１に対して蓄積時間の設定を行う。三板撮像素子１１から読み出されたＲ，Ｇ，Ｂそれぞれのアナログ映像信号は、ＡＦＥ１２にてデジタル映像信号に変換される。ＡＦＥ１２から出力された映像信号は、ＲＧＢ各色に用意された帯域制限部１４と、抑圧処理部１７に入力される。
【００３７】
帯域制限部１４によって、帯域制限をかけられた映像信号は、ＲＧＢ各色に用意されたコントラスト検出部１５に入力される。
【００３８】
コントラスト検出部１５では、映像信号のコントラスト値を算出する。
【００３９】
次に、コントラスト検出部１５から出力される各色のコントラスト値と、制御部１８から出力される設定情報から、色滲み抑圧係数算出部１６は、映像信号のＲＧＢ各色の色滲み抑圧係数を出力する。
【００４０】
最後に、抑圧処理部６は、ＡＦＥ１２から出力された映像信号に対し、色滲み抑圧係数算出部１６から出力される、ＲＧＢの色滲み係数に応じて、色滲み抑圧処理を実施する。
【００４１】
次に蓄積時間に応じた、図７の構成に基づいた撮像装置の制御を説明する。
【００４２】
実施例２において、被写体の動きが同一であっても、撮像素子の蓄積時間によって、映像信号のコントラストが変化する。
【００４３】
図５は、被写体の動きによるコントラスト変化を表している。蓄積時間が大きいほど被写体のエッジ部はなまり低コントラスト化する。被写体の移動速度は同じでも蓄積時間が大きいほどコントラストは低下していくが、色収差の量は変化しないので色滲みが広がって見える。
【００４４】
そこで、蓄積時間が長くなるほど、狭帯域のフィルタをかけられるよう、帯域制限部１４のフィルタ係数を変化させることで、低下したコントラストに合わせて、コントラスト検出範囲を広げることが可能である。また、色滲み抑圧係数算出部１４に対して、図８で示すように、動きが大きくなるほど閾値３１を小さい値を設定する。結果、抑圧を実施するコントラスト値の範囲が広がるため、蓄積時間が長いほど低いコントラストで色滲みが発生している映像信号に対しても、抑圧処理を実施することが出来る。
【００４５】
以上の制御を実施することで、撮像素子の蓄積時間によって、コントラストが変化した映像信号に対して、動的に色滲み抑圧関数の特性を変化させるので、撮像素子の蓄積時間の変化に対応した色滲み抑圧処理を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１１：撮像素子
１２：ＡＦＥ
１３：動き検出部
１４：帯域制限部
１５：コントラスト検出部
１６：色滲み抑圧係数算出部
１７：抑圧処理部
１８：制御部
【図３】
2012104902.tif 000005
【図５】
2012104902.tif 000006
【図１】
2012104902.tif 000007
【図２】
2012104902.tif 000008
【図４】
2012104902.tif 000009
【図６】
2012104902.tif 000010
【図７】
2012104902.tif 000011
【図８】
2012104902.tif 000012