(57)【要約】      （修正有）【課題】最適な摘取点を自動的に探し出し、映像の校正フローを簡単にすることが可能な映像自動校正方法の提供。【解決手段】（ａ）映像マトリクスを該映像センサに提供するステップと、（ｂ）該映像センサが該映像マトリクスを映像信号に転換するステップと、（ｃ）サンプリング・クロックを使用して該映像信号に応じてｎ個の第１のサンプリング・パルス及びｎ個の第２のサンプリング・パルスを発生させ、そして、該第１のサンプリング・パルスのいずれかと該第２のサンプリング・パルスのいずれかとによりサンプリング・パルス組を組成するステップと、（ｄ）各該サンプリング・パルス組に基づいて該映像信号の一特徴値を循環計算するステップと、（ｅ）最大な該特徴値を有する該サンプリング・パルス組を残して映像出力の依拠とするステップと、を備えてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
影像センサを備えた映像摘取装置に用いられる映像自動校正方法であって、
（ａ）映像マトリクスを映像センサに提供するステップと、
（ｂ）前記映像センサが前記映像マトリクスを映像信号に転換するステップと、
（ｃ）サンプリング・クロックを使用して前記映像信号に応じてｎ個の第１のサンプリング・パルス及びｎ個の第２のサンプリング・パルスを発生させ、そして該第１のサンプリング・パルスのいずれかと該第２のサンプリング・パルスのいずれかとによりサンプリング・パルス組を組成するステップと、
（ｄ）各前記サンプリング・パルス組に基づいて前記映像信号の一特徴値を循環計算するステップと、
（ｅ）最大な前記特徴値を有する前記サンプリング・パルス組を残して映像出力の依拠とするステップと、
を備えてなる映像自動校正方法。
【請求項２】
ステップ（ａ）は更に前記映像マトリクスを複数個ブロックに等分するステップを包含し、
ステップ（ｄ）は更に、それぞれ各ブロック内に三原色（ＲＧＢ）画素値の総合を再度計算して前記特徴値とするステップを包含する、
請求項１記載の映像自動校正方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｃ）の前に更にクロック発生器により前記サンプリング・クロックを発生させるステップを備え、及び／又は
前記ステップ（ｄ）は更に、先ず部分の各前記サンプリング・パルス組を排除してから特徴値を計算して演算速度加速するステップを備える、
請求項１記載の映像自動校正方法。
【請求項４】
前記ステップ（ｅ）の前に更に、各前記サンプリング・パルス組により計算された前記特徴値の大きさを比較するステップを備え、及び／又は
前記映像マトリクスは複数の映像画素を備える、
請求項１記載の映像自動校正方法。
【請求項５】
前記映像センサは電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ  ＣＣＤ）であり、及び／又は
前記特徴値は三原色（ＲＧＢ）画素値の総合である、
請求項１記載の映像自動校正方法。
【請求項６】
映像を摘取する映像摘取モジュールと、該映像を表示し、複数のサンプリング・パルス組を利用して表示された該映像を調整する影像表示モジュールと、を備えた映像摘取装置に用いられる映像自動校正系統であって、
前記映像摘取装置に内設して、各サンプリング・パルス組に基づいてそれぞれ該映像の一特徴値を統計する統計モジュールと、
前記映像摘取装置に内設して、各前記特徴値の大きさを比較し、最大の該特徴値を有する前記サンプリング・パルス組を残して映像表示組の映像表示の依拠とする校正モジュールと、
を備えてなる映像自動校正系統。
【請求項７】
前記映像摘取モジュールは映像マトリクスを映像信号に転換する映像センサを備え、
前記映像マトリクスは複数個の映像画を備え、及び
前記映像センサは、電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）である、
請求項６記載の映像自動校正系統。
【請求項８】
前記映像摘取装置は更に前記映像信号を処理する映像処理モジュールを備え、及び／又は、
前記サンプリング・パルス組は第１のサンプリング・パルス及び第２のサンプリング・パルスを備え、その中該第１及び該第２のサンプリング・パルスはいずれも前記映像信号に応じて発生される、
請求項７記載の映像自動校正系統。
【請求項９】
前記特徴値は三原色（ＲＧＢ）信号値の総合であり、及び／又は、
前記映像は複数個ブロックを備え、該特徴値はそれぞれ各ブロック内の三原色（ＲＧＢ）値を計算した総合であり、更にあらゆるブロック内の該三原色（ＲＧＢ）を計算した総合である、
請求項６記載の映像自動校正系統。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は映像校正系統及び方法に関し、特に、映像摘取装置の映像自動校正系統及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
近来マルチメディアの消費が増大、例えばカメラ撮影の消費性はいずれもチャージ結合デバイス（ＣＣＤ）を使用してその感光素子としているので、その重要性も日増しに増加している。ＣＣＤ系統の映像摘取過程において、伝送されたＣＣＤの映像は一電子信号出力に転換され、該電子信号はサンプリングした後、一映像処理器（ｉｍａｇｅ  ｃｏｌｏｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｎ）により映像処理が進行され、最後、処理後の信号が表示器に出力されて映像を呈する。簡言すれば、ＣＣＤはサンプリングの方法を採取して、光エネルギーを電気エネルギーに転換する。その中、如何に好適な摘取点を探し出してＣＣＤ出力の信号を摘取するかは、ずっと映像品質の最基本的な要素に影響を与えている。先行技術において、同型のビデオ設備の輝度、色彩の表現を一致させるために、通常同型式のビデオ設備に対して同一のサンプリング及び保持位置値が設定される［サンプリング位置値（ＳＨＰ）は参考レベルを代表し、そして保持位置値（ＳＨＤ）は出力レベルを代表し、両者の差値はこの画素の出力である］。しかしながら、インテグレータの製造プロセス及び印刷回路板の不一致性により、往往サンプリング及び保持位置を新たに調整する必要がある。
【０００３】
ビデオ設備の映像を校正したい場合、過去においては人工の方式で進行し、同型式ビデオの出荷前、いちいち調査校正して理想的且つ一致の品質が得られるようにしている。このような方式は時間及びコストの浪費となるばかりでなく、調査校正時の一致参考基準が欠乏する。
【０００４】
アメリカ特許文献公開第ＵＳ２００４０００８３８８号及び第ＵＳ２００３０２３５２６を例に取れば、これらはいずれも回路設計の方式で先行技術の問題を解決しているが、このような方案はコストが高いばかりでなく、自動的に最適な摘取点を探し出すことができない。
【０００５】
したがって、本発明人は上記先行技術の欠点にかんがみ、鋭意試験と研究とを重ねた結果、ついに「映像自動方法及び系統」を案出した。これは統計の方法を利用して自動的に最適な摘取点を探し出すことから、映像の校正フローを簡化したばかりでなく、好適な現像を得ることができた。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、映像センサを備えた映像摘取装置に用いられる、映像自動校正方法を提供することにある。この方法は（ａ）映像マトリクスを映像センサに提供するステップと、（ｂ）該映像センサ装置が該映像マトリクスを映像信号に転換するステップと、（ｃ）サンプリング・クロックを使用して、該映像信号に応じてｎ個の第１サンプリング・パルス及びｎ個の第２のサンプリング・パルスを発生させ、そして該第１のサンプリング・パルスの中のいずれかと該第２のサンプリング・パルスのいずれかとによりサンプリング・パルス組を組成するステップと、（ｄ）各サンプリング・パルス組に基づいて該映像信号の一特徴値を循環計算するステップと、（ｅ）最大な該特徴値を有する該サンプリング・パルス組を残して映像出力の依拠とするステップと、を備えてなる。
【０００７】
上記アイデアに基づき、ステップ（ａ）は更に、該映像マトリクスを複数個ブロックに等分するステップを備える。
【０００８】
上記アイデアに基づき、ステップ（ｄ）は更に、それぞれ各ブロック内三原色（ＲＧＢ）画素値の総合を計算した後、あらゆるブロック内該三原色（ＲＧＢ）画素値の総合を再度計算して該特徴値とするステップを備える。
【０００９】
上記アイデアに基づき、上記ステップ（ｃ）の前に更にクロック発生器により該サンプリング・クロックを発生させるステップを備える。
【００１０】
上記アイデアに基づき、ステップ（ｄ）は更に、先ず部分の各該サンプリング・パルス組を排除してから特徴値を計算して演算速度を加速するステップを備える。
【００１１】
上記アイデアに基づき、ステップ（ｅ）の前に更に、各該サンプリング・パルス組より計算された該特徴値の大きさを比較するステップを備える。
【００１２】
上記アイデアに基づき、該映像マトリクスは複数個の映像画素を備える。
【００１３】
上記アイデアに基づき、該映像センサは電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）を備える。
【００１４】
上記アイデアに基づき、該特徴値は三原色（ＲＧＢ）画素値の総合である。
【００１５】
本発明の他の一目的は映像を摘取する映像摘取モジュールと、該映像を表示し、複数のサンプリング・パルスを利用して表示された映像を調整する映像表示モジュールとを備えた映像摘取装置に用いられる映像自動校正系統を提供することにあり、該映像自動校正系統は、該映像摘取装置中に内設して、各該サンプリング・パルス組に基づいてそれぞれ該映像の一特徴値を統計する統計モジュールと、該映像摘取装置中に内設して各該特徴値の大きさを比較し、最大の該特徴値を有する該サンプリング・パルス組を残して該映像表示組の映像表示の依拠とする校正モジュールと、を備えてなる。
【００１６】
上記アイデアに基づき、該映像摘取モジュールは映像マトリクスを映像信号に転換する映像センサを備える。
【００１７】
上記アイデアに基づき、該映像マトリクスは複数個の映像画素を備える。
【００１８】
上記アイデアに基づき、該映像摘取装置は更に、該映像信号を処理する映像処理モジュールを備える。
【００１９】
上記アイデアに基づき、該映像センサは、電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）である。
【００２０】
上記アイデアに基づき、該サンプリング・パルス組は第１のサンプリング・パルス及び第２のサンプリング・パルスを備える。
【００２１】
上記アイデアに基づき、該第１及び該第２のサンプリング・パルスはいずれも該映像信号に応じて発生する。
【００２２】
上記アイデアに基づき、該特徴値は三原色（ＲＧＢ）信号値の総合である。
【００２３】
上記アイデアに基づき、該映像は複数個ブロックを備え、該特徴値はそれぞれ各ブロック内の三原色（ＲＧＢ）値を計算した総合であり、更にあらゆるブロック内の該三原色（ＲＧＢ）値を計算した総合である。
【００２４】
本発明は以下の実施の形態を説明することにより、より深い了解を得る。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【００２５】
以下、本発明の映像自動校正系統及び方法の好適な実施例について説明する。
【００２６】
図１は本発明の映像摘取装置の見取図である。該映像摘取装置は映像を摘取する映像摘取モジュール１１と、サンプリング・パルス組に基づいて表示された映像を調整する映像表示モジュール１３とを備えてなる。本発明の映像自動校正系統は映像摘取装置中に内設され、統計モジュール１２６と、校正モジュール１２５とを備えてなる。該映像摘取モジュール１１にはフォーカスをセンシングする映像に用いられると共に、それを映像信号に転換する映像センサ１１１が備えられており、その中、入力映像センサ１１１の映像は映像マトリクスであり、そして出力された映像信号はアナログ信号である。本実施例における映像センサ１１１は電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）であるが、該映像センサ１１１は差動信号（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｉｇｎａｌ）を利用して映像信号を摘取する如何なる素子をも包含する。
【００２７】
映像センサ１１１より出力した映像信号は映像処理モジュール１２を経過して映像処理を完成すると共にディジタルデータを出力する必要があり、該ディジタル化したデータは映像処理モジュール１２中のディジタル信号処理器（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）１２４により輝度信号及び色差信号を包含した映像信号が発生する。その中、映像処理モジュールは順に低ノイズ出力を行う関連二重サンプラ（ＣＤＳ）１２１と、信号を増幅する自動増益制御（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＡＧＣ）１２２と、アナログ信号をディジタル信号処理器（ＤＳＰ）１２４入力端のディジタル信号に転換するアナログ／ディジタル転換器（Ａ／Ｄ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  Ａ／Ｄ）１２３とを包含し、最後、処理を完成した映像信号は映像表示モジュール１３中の表示器１３１に表示される。
【００２８】
続いて、クロック発生器１４は複数個クロック信号を発生して映像摘取装置中の各回路素子（例えば映像センサ１１１、関連二重サンプラ１２１等）に提供する。サンプリング・パルス（ＳＨＰ）及び保持パルス（ＳＨＤ）は、第１のサンプリング・パルス及び第２のサンプリング・パルスであり、本実施例中では第１のサンプリング・パルスはＳＨＰ、そして第２のサンプリング・パルスはＳＨＤであり、これらはクロック発生器１４により発生したサンプリング・クロックを利用して発生する。ノイズを低下するために、関連二重サンプラ１２１は映像センサ１１１に対応して信号を出力し、二つの不同時間点のサンプリングが発生する。この場合、サンプリングの時間はＳＨＰ及びＳＨＤにより制御される。
【００２９】
図１に示されるアナログ／ディジタル転換器１２３より出力したディジタル信号はディジタル信号処理器１２４に入力された後、ディジタル信号処理器１２４の処理を経た後出力された映像信号を統計モジュール１２６に入力する。統計モジュール１２６はサンプリング・パルス組に基づいて映像特徴値の統計を行い、統計後の特徴値は校正モジュール１２５に出力され、校正モジュール１２５は各特徴値の大きさを比較し、最大特徴値を有するサンプリング・パルス組を残して該映像表示モジュールの映像表示依拠として、ディジタル信号処理器１２４に出力する。
【００３０】
図２は本発明に係る各種クロック信号の見取図である。映像センサ１１１より出力された映像信号は、リセット信号（ｒｅｓｅｔ  ｇａｔｅ  ｐｕｌｓｅ）、参考レベル、サンプリング・レベルの３個主要部分に分けられる。映像センサ１１１の特性によれば、ＳＨＰは参考レベルに浮動し、ＳＨＤはサンプリング・レベルに浮動する。言い換えれば、もし映像センサ１１１の出力信号が対応するサンプリング時間をＮ階に区分すれば、一般にＳＨＰは１／２Ｎの前に落ち、そしてＳＨＤは１／２Ｎの後に落ち、Ｎは実際の需要に応じて調整される。いずれか一つのＳＨＰ及びいずれか一つのＳＨＤにより組成されたサンプリング・パルス組は映像中の各画素の値を決定し、直接映像の品質に影響する。Ｎ＝１０を例にとれば、ＳＨＰは０〜４階の間に介する可能性があり、そしてＳＨＤは５〜９階の間に介する可能性があるので、両者により組成されたサンプリング・パルスは２５組あり、もし、事前にＳＨＰ及びＳＨＤの可能範囲を考慮しなかったら１００組のサンプリング・パルス組があるはずである。本発明の映像自動校正系統は映像処理モジュール１２中に内設され、不同のサンプリング・パルス組を利用してそれぞれ摘取した映像の特徴値を統計し、最適な摘取点を探し出す。
【００３１】
図３は本発明の映像自動校正フロー・チャートであり、該フローは本発明映像自動校正系統中の校正モジュール１２５により執行される。本実施例において、系統の演算速度を加速するために、該校正フローは事前にＳＨＰ及びＳＨＤの出現可能な範囲を考慮する。もし映像センサ１１１の出力信号が対応するサンプリング時間をＮ階に区分すれば、ＳＨＰの対応するａ値範囲は０ないし（１／２）Ｎ−１、ＳＨＤの対応するｂ値範囲は（１／２）Ｎ〜Ｎ−１である。その中、ａ値及びｂ値はいずれも整数を採用して計算されるので、Ｎはなるべく偶数（フロー３１）に設定されるのが好ましい。予定範囲内のいずれか一つのＳＨＰ及びいずれか一つのＳＨＤにより組成されたサンプリング・パルスが発生した特徴値Ｖ（フロー３２）を計算し、もしフロー３３において、まだなんらの最大特徴値ＭａｘＶの記録がない場合、該特徴値Ｖが最大特徴値ＭａｘＶであると記録すると共に、相対応するａ値及びｂ値を同期的に記録する。もし、フロー３３において既に最大特徴値ＭａｘＶの記録がある場合、特徴値Ｖと最大特徴値ＭａｘＶの大きさを比較する。比較した後、もしＶ＜ＭａｘＶの場合、系統はフロー３１に戻り、新たに一組のサンプリング・パルス組を選定すると共にその特徴値（フロー３２）を計算する。反対に、Ｖ＞ＭａｘＶである場合、特徴値Ｖはフロー３３において原最大特徴値に取って代り、新たな最大特徴値となる。しかる後、系統はフロー３１に戻り、新たに一組のサンプリング・パルス組を選定すると共にその特徴値を計算する。このように、あらゆる予定のサンプリング・パルス組の特徴値がいずれも既に計算且つ比較が完成されるまで、フロー３１〜３３を重複する。最後、系統は最後フロー３３中に記録された最大特徴値及びその相対応するａ値及びｂ値（フロー３４）を読取る。
【００３２】
図４は本発明の特徴値統計フローであり、即ち、図３の映像自動校正フロー中のフロー３２の詳細統計過程である。該特徴値統計フローは本発明の映像自動校正系統中の統計モジュール１２６により執行される。図５は本発明の摘取映像を３５ブロックに等分した見取図である。図４においてサンプリング・パルス組［ＳＨＰ，ＳＨＤ］＝［０，（１／２）Ｎ］を例としてその特徴値を計算する。本実施例では、系統演算を更に快速させるために、摘取した映像を３５個ブロック（図５参照）に等分して、Ｋでブロック数を表示すると共に、それぞれ各個ブロック内のＲＧＢ三原色画素値を計算する。フローが一旦開始すると、先ずサンプリング・パルス組のサンプリング時点及び映像のブロック数Ｋ（フロー４１）を設定する。そしてＫ＝０の時、それぞれ三原色Ｒ（０）、Ｇ（０）、Ｂ（０）値（フロー４２）を取得すると共にその総和Ｖ０＝０（フロー４３）を得る。これに続きＫ＝１を取得した時、該ブロック三原色Ｒ（１）値、Ｇ（１）値及びＢ（１）値（フロー４４）を取得し、その総和Ｖ１＝Ｖ０＋Ｒ（１）＋Ｇ（１）＋Ｂ（１）（フロー４５）を得る。その後、Ｋ＝３５の特徴値Ｖ３５が統計されるまでフロー４４，４５を反復執行する。該特徴値Ｖ３５はこの場合、該映像の３５個のブロックのＲＧＢ値総和を代表する外、該映像のサンプリング・パルス組［ＳＨＰ，ＳＨＤ］＝［０，（１／２）Ｎ］における特徴値を代表する。
【００３３】
映像自動校正フローにより得られた、最大特徴値を有するサンプリング・パルス組［ＳＨＰ，ＳＨＤ］＝［ａ，ｂ］は映像センサ１１１が出力した映像信号の最適摘取点と見なされるので、該二つのサンプリング・パルスは映像出力時の基準とされる。一般画面下において、最適な映像摘取点は最大な画素出力値を生ずるので、本発明により提出された映像自動校正系統はこれを自動校正の準則とする。上記実施例において、系統演算を加速するために、サンプリング時間をＮ階に分けて、予めＳＨＰ及びＳＨＤの範囲を設定する外、映像をサブブロックに分けてその特徴値を統計する。Ｎ＝１０を例にとれば、もし予めＳＨＰ及びＳＨＤの範囲を設定しなければ、系統は１００組のサンプリング・パルス組を考慮する可能性があるが、本実施例においては２５組のサンプリング・パルス組のみを考慮すればよく、大幅に系統校正の時間を減少することができる。そして映像サブブロックに関しては、過去では全体の映像ＲＧＢ三原色画素値（Ｒ値、Ｇ値及びＢ値）の総合を計算して、映像清徹、白平衡・・・等の特性の判断を標準としているので、これら値がいずれも既に存在していることから、本実施例は均一に分布した、ブロックのみが必要である。したがって、系統が特徴値を計算する時間を減少できる。その中、該ブロックの数及び／又は位置は実際の需要に応じて定める。これにより、本発明により提出された映像自動校正方法及び系統は映像校正のフローを簡化したと共に、量産の過程中大幅に時間及びコストを減少する。
【００３４】
上記映像自動校正の方法は単なる一好適な実施の形態であり、統計の方法を利用して最大な画素出力を探すことにより、系統自動校正の目的を達成する一技術的手段である。同時に本発明において校正モジュールと統計モジュールの設置方式は上記実施例に開示されたものに限らず、該２モジュールは又ディジタル信号処理器中に内設することができる。
【００３５】
要するに、本発明の技術的思想は上記の実施例に限定されず、添付クレームの範囲を逸脱しない限り当業者による単純な設計変更、修飾、置換などはいずれも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の映像摘取装置見取り図である。
【図２】本発明の関連各種クロック信号見取り図である。
【図３】本発明の映像自動校正フローである。
【図４】本発明の特徴値統計フローである。
【図５】本発明の摘取映像を３５個ブロックに等分した見取図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１  映像摘取モジュール
１１１  映像センサ
１２  映像処理モジュール
１２１  関連二重サンプラ
１２２  自動増益制御
１２３  アナログ／ディジタル転換器
１２４  ディジタル信号処理器
１３  影像表示モジュール
１３１  表示器
１４  クロック発生器
３１〜３４  映像自動校正フロー
４１〜４６  特徴値統計フロー
【図１】
2009021977.tif 000003
【図２】
2009021977.tif 000004
【図３】
2009021977.tif 000005
【図４】
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【図５】
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