(57)【要約】【課題】撮像環境が暗い場合でも、視認性がよく、かつ全体がカラー画像で撮像できることで、高い撮像品質を図ることが可能な撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法並びに画像処理プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】ドアホンのカメラ玄関子機に実装される撮像装置３４２は、入射光を調整するレンズ部３４２１と、レンズ部３４２１を通過したＲＧＢの光を色分解する色分解フィルタ３４２２と、色分解フィルタ３４２２を介して入力されるＲＧＢの各成分を映像信号（ＲＧＢの各信号）として出力する受光素子３４２３と、映像信号を輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒに変換するＹＣ変換部３４２４と、色差信号を時間方向に累積加算して補正色差信号として出力する色差信号補正部３４２６と、輝度信号を補正色差信号とのバランスと考慮して増幅する輝度信号調整部３４２５とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を色分解する色分解フィルタと、前記色分解フィルタを介して入力される光を映像信号として出力する受光素子と、前記映像信号を第１輝度信号及び第１色差信号に変換するＹＣ変換部と、前記第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力する色差信号補正部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分に分解するものであり、前記受光素子は、前記ＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号を前記映像信号として出力するものであり、前記ＲＧＢの各信号から生成された第１輝度信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分と赤外成分とに分解するものであり、前記受光素子は、前記ＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号を前記映像信号として出力すると共に、前記赤外成分に対応した赤外信号を出力するものであり、前記第１輝度信号として前記赤外信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分と赤外成分とに分解するものであり、前記受光素子は、前記ＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号を前記映像信号として出力すると共に、前記赤外成分に対応した赤外信号を出力するものであり、前記ＲＧＢの各信号から生成された第１輝度信号と前記赤外信号とを合成して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分の透過特性とともに赤外成分の透過特性を持つ２バンド透過特性を有するものであり、前記受光素子は、前記赤外成分が含まれたＲＧＢのそれぞれの色成分に対応して、ＲＧＢの各信号に赤外信号が重畳した混合信号を、前記映像信号として出力するものであり、前記第１輝度信号として前記混合信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
前記混合信号はＲＧＢの各信号にそれぞれ同レベルの赤外信号が重畳され、前記第１色差信号の色合いを濃くする補正をした彩度補正信号を前記色差信号補正部へ出力する彩度補正部を備えたことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記色差信号補正部は、ＩＩＲフィルタにより累積加算する回路であることを特徴とする請求項１から６のいずれかの項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を撮像して得た各信号から生成された第１輝度信号と第１色差信号とを入力し、第２輝度信号と第２色差信号として出力する画像処理装置であって、前記第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力する色差信号補正部と、第１輝度信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
前記第１色差信号は、被写体を撮像したＲＧＢの各信号から生成された色差信号であり、前記第１輝度信号は、被写体を撮像した赤外信号であることを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１色差信号は、被写体を撮像したＲＧＢの各信号から生成された色差信号であり、前記第１輝度信号は、被写体を撮像した赤外信号及びＲＧＢの各信号から生成された輝度信号であり、前記ＲＧＢの各信号から生成された輝度信号と前記赤外信号とを合成して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたことを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第１色差信号の色合いを濃くする補正をした彩度補正信号を前記色差信号補正部へ出力する彩度補正部と、前記ＲＧＢの各信号にそれぞれ同レベルの赤外信号が重畳された混合信号から生成された第１輝度信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部とを備えたことを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１２】
被写体を撮像した映像信号から生成された第１輝度信号と第１色差信号とを入力し、第２輝度信号と第２色差信号として出力する画像処理方法であって、前記第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
被写体を撮像した映像信号から生成された第１輝度信号と第１色差信号とを入力し、第２輝度信号と第２色差信号として出力する画像処理プログラムであって、コンピュータを、前記第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力する色差信号補正部として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗い環境下で被写体をカラー画像で撮像することが可能な撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法並びに画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間や光量の少ない環境において被写体を撮像する技術としては、二通りの方法がある。赤外線照射により撮像する方法と、例えばスローシャッターと呼ばれるような、長時間露光により撮像する方法である。しかし、これらはそれぞれ欠点がある。赤外線照射による撮像は白黒映像しか撮像できないし、スローシャッターでは、長時間シャッターを開放するので、被写体の素早い動きに追従できず、被写体の輪郭がぶれる等によって映像がぼやけてしまう。また光量が少ないと、暗電流に起因するノイズが映像に発生する。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の撮像装置は、被写体からの可視光成分に基づいてＲＧＢ色信号を生成し、カラー画像を生成し、さらに被写体からの赤外線成分に基づいて赤外線輝度信号を生成し、モノクロ画像を生成するものである。すなわち、ブロック毎に色信号の存在する可視領域と、色信号がほとんど存在しない近赤外輝度信号Ｉｒのみの赤外領域とを区別し、近赤外輝度信号Ｉｒが輝度信号Ｙ（ＲＧＢより生成）より小さいことにより可視領域と判定されたブロックについては、そのブロック内のＲ，Ｇ，Ｂの各信号を用いて色変換処理を行い、カラー画像を生成する。また近赤外輝度信号Ｉｒが輝度信号Ｙより大きいことにより赤外領域と判定されたブロックについては、そのブロック内の近赤外輝度信号Ｉｒに基づいてモノクロ画像を生成する。これにより、夜間に屋外を撮像した場合であっても連続的なカラー画像を表示することができるというものである。
【特許文献１】特開２００６−１４８６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この特許文献１に記載の撮像装置では、カラー化が一部（近赤外輝度信号Ｉｒが輝度信号Ｙより小であるブロック）しかされていないので、本来のカラー画像ではなく、夜間等の被写体の識別を目的とするには十分でない。
【０００５】
そこで本発明は、撮像環境が暗い場合でも、輪郭のぼけが無く、被写体の多少の動きでもぶれが目立たないようにできる撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法並びに画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被写体を撮像した映像信号から生成された輝度信号と色差信号とのうち、前記色差信号を時間方向に累積加算して補正を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
通常はＣＣＤセンサへの露光量が少ないと、ＣＣＤの暗電流などによるランダムノイズの影響が相対的に高まってＳＮ比が低下するが、本発明では色差信号に対しては時間方向に複数のフレームを累積加算する色差信号補正部を備えているので、ランダムに発生するノイズの度合いを低下させることができ、累積加算をしない輝度信号によって被写体の輪郭を保持することができる。従って、撮像環境が暗い場合でも、ノイズの発生を抑制しつつ被写体の輪郭はぶれないので、視認性がよく、かつ全体がカラー画像で撮像することができる。よって、本発明は、高い撮像品質を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願の第１の発明は、入射光を色分解する色分解フィルタと、色分解フィルタを介して入力される光を映像信号として出力する受光素子と、映像信号を第１輝度信号及び第１色差信号に変換するＹＣ変換部と、第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力する色差信号補正部とを備えたことを特徴とする撮像装置である。
【０００９】
一般に人間の目は輝度に対して敏感であるが色に対しては鈍感であり、輝度によって象られる被写体の輪郭が先鋭でない映像は見辛いと感じる反面、色合いがぼやけていたり色が被写体（輪郭）の動きに追従していなかったりするような映像は比較的違和感なく見られる。本発明の構成により、色差信号のみを時間方向に累積加算することで、光量の少ない状況でも色レベルを確保して明るいカラー画像を出力できると共に、ＣＣＤの暗電流などにより第１色差信号に混入したランダムなノイズは累積加算の中で低減され、夜間でもノイズの少ないカラー映像を表示させることができる。なお、輝度信号は累積加算の前に、色差信号と分離されているので、輝度信号は累積加算されず、被写体の輪郭ははっきりして多少被写体が動いてもぶれは目立たない。
【００１０】
本願の第２の発明は、第１の発明において、色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分に分解するものであり、受光素子は、ＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号を映像信号として出力するものであり、ＲＧＢの各信号から生成された第１輝度信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたものである。
【００１１】
この構成により、映像信号が可視光であるＲＧＢのみでも、第１色差信号を累積加算した第２色差信号とすることで暗さに強いカラー映像を得ることができる。
【００１２】
本願の第３の発明は、第１の発明において、色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分と赤外成分とに分解するものであり、受光素子は、ＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号を映像信号として出力する共に、赤外成分に対応した赤外信号を出力するものであり、第１輝度信号として赤外信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたものである。
【００１３】
この構成により、第１輝度信号を、被写体を照光する赤外照明などにより得られた赤外信号とすることで、被写体に威圧感を与える可視光照明でなくても、全体がカラーとなった映像を得ることができる。
【００１４】
本願の第４の発明は、第１の発明において、色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分と赤外成分とに分解するものであり、受光素子は、ＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号を映像信号として出力する共に、赤外成分に対応した赤外信号を出力するものであり、ＲＧＢの各信号から生成された第１輝度信号と赤外信号とを合成して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたものである。
【００１５】
この構成により、第２輝度信号を輝度信号調整部により合成された赤外信号とＲＧＢの各信号から生成した輝度信号とを合成した信号とすることで、より明るいカラー映像を得ることができる。
【００１６】
本願の第５の発明は、第１の発明において、色分解フィルタは、ＲＧＢのそれぞれの色成分に赤外成分が含まれた状態で分解する２バンド透過特性を有するものであり、受光素子は、赤外成分が含まれたＲＧＢのそれぞれの色成分に対応して、ＲＧＢの各信号に赤外信号が重畳した混合信号を、映像信号として出力するものであり、第１輝度信号として混合信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたものである。
【００１７】
この構成により、第１輝度信号及び第１色差信号がＲＧＢの各信号に赤外信号が混合した混合信号から生成されたものであっても、明るいカラー映像を得ることができる。また、混合信号から第２輝度信号が生成されているので、より明るいカラー画像とすることができる。
【００１８】
本願の第６の発明は、第５の発明において、第１色差信号の色合いを濃くする補正をした彩度補正信号を色差信号補正部へ出力する彩度補正部を備えたものである。
【００１９】
この構成により、映像信号がＲＧＢの各信号のそれぞれに赤外信号が含まれた混合信号からなる場合には、第１色差信号はＲＧＢの各信号に赤外信号が加わってしまうため薄い色合いとなってしまう。従って、第１色差信号の色合いを濃くする補正を行うことで、自然な感じのカラー映像を得ることができる。
【００２０】
本願の第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明において、色差信号補正部は、ＩＩＲフィルタにより累積加算する回路であるものである。
【００２１】
この構成により、色差信号補正部をＩＩＲフィルタとすることで、色差信号を累積加算するためのメモリバッファを少なくすることができる。
【００２２】
本願の第８の発明は、第１輝度信号と第１色差信号とを入力し、第２輝度信号と第２色差信号として出力する画像処理装置であって、第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力する色差信号補正部と、第１輝度信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部とを備えたことを特徴としたものである。
【００２３】
一般に人間の目は輝度に対して敏感であるが色に対しては鈍感であり、輝度によって象られる被写体の輪郭が先鋭でない映像は見辛いと感じる反面、色合いがぼやけていたり色が被写体（輪郭）の動きに追従していなかったりするような映像は比較的違和感なく見られる。本発明の構成により、色差信号のみを時間方向に累積加算することで、光量の少ない状況でも色レベルを確保して明るいカラー画像を出力できると共に、ＣＣＤの暗電流などにより第１色差信号に混入したランダムなノイズは累積加算の中で低減され、夜間でもノイズの少ないカラー映像を表示させることができる。なお、輝度信号は累積加算の前に、色差信号と分離されているので、輝度信号は累積加算されず、被写体の輪郭ははっきりして多少被写体が動いてもぶれは目立たない。
【００２４】
本願の第９の発明は、第８の発明において、第１色差信号は、被写体を撮像したＲＧＢの各信号から生成された色差信号であり、第１輝度信号は、被写体を撮像した赤外信号であるものである。
【００２５】
この構成により、被写体を可視光ではなく赤外光により照射して第１輝度信号（赤外信号）を得ているので、被写体に威圧感を与えるような可視光照明でなくてもカラー映像を得ることができる。
【００２６】
本願の第１０の発明は、第８の発明において、第１色差信号は、被写体を撮像したＲＧＢの各信号から生成された色差信号であり、第１輝度信号は、被写体を撮像した赤外信号及びＲＧＢの各信号から生成された輝度信号であり、ＲＧＢの各信号から生成された輝度信号と赤外信号とを合成して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部を備えたものである。
【００２７】
この構成により、第２輝度信号を輝度信号調整部により合成された赤外信号とＲＧＢの各信号から生成した輝度信号とを合成した信号とすることで、より明るいカラー映像を得ることができる。
【００２８】
本願の第１１の発明は、第８の発明において、第１色差信号の色合いを濃くする補正をした彩度補正信号を色差信号補正部へ出力する彩度補正部と、ＲＧＢの各信号にそれぞれ同レベルの赤外信号が重畳された混合信号から生成された第１輝度信号をゲイン調整して第２輝度信号として出力する輝度信号調整部とを備えたものである。
【００２９】
この構成により、映像信号がＲＧＢの各信号のそれぞれに赤外信号が含まれた混合信号からなる場合には、第１色差信号はＲＧＢの各信号に赤外信号が加わってしまうため薄い色合いとなってしまうところを、第１色差信号の色合いを濃くする補正を行うことで、自然な感じのカラー映像を得ることができる。
【００３０】
本願の第１２の発明は、被写体を撮像した映像信号から生成された第１輝度信号と第１色差信号とを入力し、第２輝度信号と第２色差信号として出力する画像処理方法であって、第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力することを特徴としたものである。
【００３１】
本発明の画像処理方法は、夜間や周囲が暗く視認性が悪い環境でもノイズの少ないカラー映像を表示させることができると共に、被写体の早い動きに多少色滲みが現れた映像となっても、被写体の輪郭がはっきりしたカラー映像を表示させることができる。
【００３２】
本願の第１３の発明は、被写体を撮像した映像信号から生成された第１輝度信号と第１色差信号とを入力し、第２輝度信号と第２色差信号として出力する画像処理プログラムであって、コンピュータを、第１色差信号を時間方向に累積加算して第２色差信号として出力する色差信号補正部として機能させることを特徴としたものである。
【００３３】
本発明の画像処理プログラムは、コンピュータ上で、夜間や周囲が暗く視認性が悪い環境でもノイズの少ないカラー映像を表示させることができると共に、被写体の早い動きに多少色滲みが現れた映像となっても、被写体の輪郭がはっきりしたカラー映像を表示させることができる。
【００３４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るドアホンを図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るドアホンを示すブロック図である。図２は、図１に示す撮像装置のブロック図である。図３は、図２に示す撮像装置の色分解フィルタの各フィルタの配置を説明するための図である。図４は、図２に示す撮像装置の色分解フィルタの光透過特性のグラフである。図５は、図２に示す撮像装置の色差信号補正部のブロック図である。
【００３５】
ドアホン１０は、居室内に設置されるモニタ親機２０と、玄関先に設置されるカメラ玄関子機３０とを備えている。
【００３６】
まず、モニタ親機２０について説明する。モニタ親機２０は、操作ボタン２１と、親機制御部２２と、親機側通話部２３と、表示制御部２４とを備えている。
【００３７】
操作ボタン２１は、居室内にいる居住者が来訪者と通話する際に使用される応答ボタンであり、親機制御部２２に接続されている。親機制御部２２は、親機全体を統括制御する機能を備えている。親機制御部２２は、カメラ玄関子機３０からの通知される呼出通知により、表示制御部２４を動作可能な状態とすると共に、操作ボタン２１の押下により親機側通話部２３を動作可能な状態とする機能を備えている。また、居住者が来訪者との通話が終了したことで押下される操作ボタン２１からの信号により親機側通話部２３と表示制御部２４とを停止状態とする機能を備えている。
【００３８】
親機側通話部２３は、親機側通話インタフェース部２３１と、親機側マイク２３２と、親機側スピーカー２３３とを備えている。
【００３９】
親機側通話インタフェース部２３１は、カメラ玄関子機３０との音声信号の入出力を行うものである。親機側マイク２３２は、居住者の音声を音声信号として出力する。親機側スピーカー２３３は、カメラ玄関子機３０からの音声信号を音声として出力する。
【００４０】
表示制御部２４は、親機側映像インタフェース部２４１と、表示装置２４２とを備えている。親機側映像インタフェース部２４１はカメラ玄関子機３０からの動画信号を受信する機能を備えている。表示装置２４２は、親機側映像インタフェース部２４１からの動画信号である色差信号と輝度信号とに基づいて液晶表示パネルに表示する機能を備えている。
【００４１】
次に、カメラ玄関子機３０を説明する。カメラ玄関子機３０は、呼出ボタン３１と、子機制御部３２と、子機側通話部３３と、撮像制御部３４とを備えている。
【００４２】
呼出ボタン３１は、来訪者が押下するボタンであり、押下されると子機制御部３２へ押下信号を通知する。子機制御部３２は、カメラ玄関子機３０全体を制御するものである。子機制御部３２は、呼出ボタン３１からの押下信号により呼出通知をモニタ親機２０へ送信すると共に、子機側通話部３３と撮像制御部３４とを動作可能な状態とする。また、子機制御部３２は、モニタ親機２０からの応答終了の信号により子機側通話部３３と撮像制御部３４との動作を停止する機能を備えている。
【００４３】
子機側通話部３３は、子機側通話インタフェース部３３１と、子機側マイク３３２と、子機側スピーカー３３３とを備えている。子機側マイク３３２は、来訪者の音声を音声信号として出力する。子機側スピーカー３３３は、モニタ親機２０からの音声信号を音声として出力する。子機側通話インタフェース部３３１は、モニタ親機２０との音声信号の入出力を行うものである。
【００４４】
撮像制御部３４は、子機側映像インタフェース部３４１と、撮像装置３４２とを備えている。
【００４５】
子機側映像インタフェース部３４１は、撮像装置３４２からの動画信号をモニタ親機２０へ送信する機能を備えている。撮像装置３４２は、来訪者を撮像した映像信号から生成された輝度信号及び色差信号を子機側映像インタフェース部３４１へ動画信号として出力する。ここで撮像装置３４２について図２に基づいて詳細に説明する。
【００４６】
図２に示すように撮像装置３４２は、レンズ部３４２１と、色分解フィルタ３４２２と、受光素子３４２３と、ＹＣ変換部３４２４と、画像処理装置として機能する輝度信号調整部３４２５及び色差信号補正部３４２６とを備えている。
【００４７】
レンズ部３４２１は、単一のレンズまたは複数のレンズが組み合わされたレンズ群である。色分解フィルタ３４２２は、それぞれ可視光における赤成分（Ｒ）、緑成分（Ｇ）、青成分（Ｂ）の光のみを透過させるフィルタを同一平面上に複数並べた構成である。例えば、色分解フィルタ３４２２は、赤成分（Ｒ）のみを透過させる赤フィルタ３４２２ａと、緑成分（Ｇ）のみを透過させる緑フィルタ３４２２ｂと、青成分（Ｂ）のみを透過させる青フィルタ３４２２ｃとを備え、図３に示すように最小単位が２×２で構成されている。各フィルタは、二つの緑フィルタ３４２２ｂが斜めの位置関係となるように配置され、赤フィルタ３４２２ａと青フィルタ３４２２ｃとが斜めの位置関係となるように配置されている。この色分解フィルタ３４２２の光透過特性を図４に示す。色分解フィルタ３４２２の光透過特性は、それぞれのフィルタが透過する波長に多少の重なりがあるものの、ピーク波長は可視光の範囲内にある一つのみである。
【００４８】
受光素子３４２３は、色分解フィルタ３４２２の各フィルタに対応した画素から、赤成分をＲ信号（赤色信号）とし、緑成分をＧ信号（緑色信号）とし、青成分をＢ信号（青色信号）とした原色信号を出力する。
【００４９】
ＹＣ変換部３４２４は、ＲＧＢの各信号を、輝度信号であるＹ信号（第１輝度信号）と、色差信号であるＣｂ，Ｃｒ信号（第１色差信号）に変換する機能を備えている。
【００５０】
輝度信号調整部３４２５は、色差信号補正部３４２６から出力される補正色差信号とのバランスを考慮して、ＹＣ変換部３４２４からのＹ信号のゲインを調整して、調整輝度信号（第２輝度信号）として出力する。すなわち輝度信号調整部３４２５は、色差信号補正部３４２６内の後述する増幅器３４２６ａによる色差信号の増幅に合わせてＹ信号（第１輝度信号）に対するゲインを調整する。以下、調整輝度信号をＹ’信号、調整輝度信号をＣｂ’，Ｃｒ’信号と称することがある。
【００５１】
色差信号補正部３４２６は、Ｃｂ，Ｃｒ信号を時間方向に累積加算して、補正色差信号（第２色差信号）として出力する色差信号補正手段である。ここで色差信号補正部３４２６について、図５に基づいて詳細に説明する。図５は、色差信号補正部３４２６の構成の一例を示す図である。
【００５２】
色差信号補正部３４２６は、増幅器３４２６ａと、加算器３４２６ｂと、乗算器３４２６ｃと、減算器３４２６ｄと、遅延素子３４２６ｅと、再帰ゲイン設定部３４２６ｆとを備えている。加算器３４２６ｂと乗算器３４２６ｃと減算器３４２６ｄと遅延素子３４２６ｅとでＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ：無限インパルス応答）フィルタが構成されている。
【００５３】
増幅器３４２６ａは、入力がＹＣ変換部３４２４（図２参照）に接続され、入力したＣｂ，Ｃｒ信号を増幅する。加算器３４２６ｂは、増幅器３４２６ａからの信号と遅延素子３４２６ｅからの信号を加算する。乗算器３４２６ｃは、再帰ゲイン設定部３４２６ｆに設定されたゲイン度合いに応じて加算器３４２６ｂからの信号を乗算する。減算器３４２６ｄは、加算器３４２６ｂからの信号から乗算器３４２６ｃからの信号を減算する。遅延素子３４２６ｅは、減算器３４２６ｄからの信号を１フレーム分遅延させる機能を有する。遅延素子３４２６ｅとしては、１フレーム分のＣｂ，Ｃｒ信号を記憶するメモリバッファとすることができる。
【００５４】
再帰ゲイン設定部３４２６ｆは、乗算器３４２６ｃで加算器３４２６ｂの出力を乗算するパラメータＧが設定される。このパラメータは、０＜Ｇ＜１の範囲の値である。なお、乗算器３４２６ｃの代わりに除算器を設けた場合には、再帰ゲイン設定部３４２６ｆに１より大きい値を設定すれば同じ機能を持たせることができる。
【００５５】
以上のように構成された本発明の実施の形態１に係るドアホンの動作を図面に基づいて説明する。図６は、色差信号補正部が累積加算する状態を説明するための図である。
【００５６】
図１に示すように、来訪者は、玄関先に到着すると呼出ボタン３１を押下する。呼出ボタン３１が押下されたことが子機制御部３２に通知されると、子機制御部３２は撮像制御部３４と親機側通話部２３とを動作可能な状態とする。また、子機制御部３２はモニタ親機２０の親機制御部２２へ呼出ボタン３１が押下されたことを示す呼出通知を送信する。
【００５７】
親機側通話部２３は、来訪者の音声を子機側マイク３３２により入力して子機側通話インタフェース部３３１を介してモニタ親機２０へ送信する。撮像装置３４２は来訪者を撮像した映像を子機側映像インタフェース部３４１を介してモニタ親機２０へ送信する。
【００５８】
ここで撮像装置３４２の動作について、図２から図５に基づいて説明する。図２に示すように、被写体像である入射光はレンズ部３４２１を通過して色分解フィルタ３４２２へ到達する。入射光が色分解フィルタ３４２２を通過することでＲＧＢのそれぞれの色成分に分解され、受光素子３４２３によりＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号（原色信号）が映像信号として出力される。
【００５９】
映像信号を入力したＹＣ変換部３４２４は、映像信号に基づいてＹ信号及びＣｂ，Ｃｒ信号を生成して、Ｙ信号を輝度信号調整部３４２５へ出力し、Ｃｂ，Ｃｒ信号を色差信号補正部３４２６へ出力する。
【００６０】
色差信号補正部３４２６では、図５に示すように、まず増幅器３４２６ａに入力されたＣｂ，Ｃｒ信号を増幅する。例えば、１０倍の増幅度を有する増幅器３４２６ａであれば、暗い中にいる来訪者の映像信号から生成されたＣｂ，Ｃｒ信号はノイズも含んだ状態で１０倍される。ここでは理解が容易なように、入力されたＣｂ，Ｃｒ信号のレベルを１とすると、増幅器３４２６ａからの出力はレベル１０となる。
【００６１】
次に増幅器３４２６ａからの出力は、加算器３４２６ｂにより、遅延素子３４２６ｅにより遅延した信号、すなわち前フレームまで累積加算されたＣｂ，Ｃｒ信号と合算される。合算されたＣｂ，Ｃｒ信号は、再帰ゲイン設定部３４２６ｆにて設定された値に基づいて乗算器３４２６ｃにて乗算される。ここでは再帰ゲイン設定部３４２６ｆに１／２が設定されていたとする。すると、乗算器３４２６ｃからは、増幅されたＣｂ，Ｃｒ信号の１／２、つまりレベル５のＣｂ，Ｃｒ信号の信号が出力されると共に、減算器３４２６ｄに入力される。減算器３４２６ｄでは、乗算器３４２６ｃに入力される前のＣｂ，Ｃｒ信号から、乗算器３４２６ｃを経た信号Ｃｂ，Ｃｒ信号（１／２）を減算して得られた信号が生成される。生成された信号は、遅延素子３４２６ｅに送られる。
【００６２】
減算器３４２６ｄからのＣｂ，Ｃｒ信号は、遅延素子３４２６ｅにより１フレーム分遅延することで、次のフレームのＣｂ，Ｃｒ信号と加算器３４２６ｂにより加算される。次のフレームのＣｂ，Ｃｒ信号のレベルを１とすると、増幅器３４２６ａで増幅されたレベル１０のＣｂ，Ｃｒ信号が遅延素子３４２６ｅによって１フレーム分遅延したレベル５のＣｂ，Ｃｒ信号と加算器３４２６ｂにより合算され、レベル１５の色差信号となって乗算器３４２６ｃへ出力される。
【００６３】
そして、乗算器３４２６ｃによりレベル７．５のＣｂ，Ｃｒ信号が出力されると共に、減算器３４２６ｄによりレベル７．５のＣｂ，Ｃｒ信号が遅延素子３４２６ｅへ入力される。これを十分な時間繰り返すことでＣｂ，Ｃｒ信号が時間方向に１フレームごとに累積加算されて、乗算器３４２６ｃから出力されるＣｂ，Ｃｒ信号（Ｃｂ’，Ｃｒ’信号）のレベルは徐々に１０に収束する。つまり、暗い中にいる来訪者の映像信号から生成されたＣｂ，Ｃｒ信号はランダムに発生したノイズも含んだ状態で増幅されるが、加算器３４２６ｂと乗算器３４２６ｃと減算器３４２６ｄと遅延素子３４２６ｅとで構成されたＩＩＲフィルタにより、単発的またはランダムに発生したノイズは累積加算されることなく薄まるので、ノイズを抑えた状態でＣｂ，Ｃｒ信号を増幅することができる。従って、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【００６４】
図５と上記の説明を式で表すと以下のように記述される。
色差信号補正部３４２６の入力をＸn、出力をＹn、再帰ゲインをａとすると、
（Ｘn：入力信号、Ｙn：出力信号、ａ：再帰ゲイン）
ｎ番目の出力：Ｙn＝１０・｛ａ・Ｘn＋（１−ａ）・Ｙn-1｝
ｎ−１番目の出力：Ｙn-1＝１０・｛ａ・Ｘn-1＋（１−ａ）・Ｙn-2｝
ｎ−２番目の出力：Ｙn-2＝          ………
となり、一つ前のフレームの信号が（１−ａ）の割合で影響し、二つ前のフレームの信号が二乗すなわち（１−ａ）2で影響し、三つ前のフレームの信号が三乗すなわち（１−ａ）3で影響し、前になるほど低い率で影響する。
【００６５】
例えば再帰ゲインａ＝１／２なら、
Ｙn＝５・Ｘn＋５・Ｙn-1
となり、一つ前のフレームの信号が１／２の割合で現在フレームの信号に反映される。さらにその前のフレームの信号が１／４の割合で現在フレームの信号に反映される。
【００６６】
また再帰ゲインａ＝１／４に設定されていれば、
Ｙn＝２．５・Ｘn＋７．５・Ｙn-1
となり、乗算器３４２６ｃからはＣｂ，Ｃｒ信号の１／４の信号が出力され、減算器３４２６ｄでは乗算器３４２６ｃに入力される前のＣｂ，Ｃｒ信号から、乗算器３４２６ｃを経たＣｂ，Ｃｒ信号（１／４）を減算して得られたＣｂ，Ｃｒ信号（３／４）が生成される。この場合は、一つ前のフレームの信号が３／４の割合で現在フレームの信号に反映され、二つ前のフレームの信号が（３／４）2＝９／１６の割合で現在フレームの信号に反映される。さらにその前のフレームの信号が２７／６４の割合で現在フレームの信号に反映される。
【００６７】
従って、色差信号に含まれる単発的またはランダムに発生したノイズは、色差信号が累積加算される度に薄まるので、ノイズを抑えた状態でＣｂ，Ｃｒ信号を増幅することができる。従って、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【００６８】
このように色差信号補正部３４２６は、入力したＣｂ，Ｃｒ信号を補正色差信号（Ｃｂ’，Ｃｒ’信号）として出力する。また、図２に示すＹＣ変換部３４２４からＹ信号は、輝度信号調整部３４２５により所定の増幅度で増幅されて調整輝度信号（Ｙ’信号）として出力される。輝度信号調整部３４２５はＹ信号（第１輝度信号）と補正色差信号（第２色差信号）とのバランスを取るようにゲイン調整する。
【００６９】
図１に示す撮像装置３４２から出力されたＹ’信号とＣｂ’，Ｃｒ’信号とは、子機側映像インタフェース部３４１を介してモニタ親機２０へ動画信号として送信される。
【００７０】
モニタ親機２０では、親機側映像インタフェース部２４１を介して受信したＹ’信号とＣｂ’，Ｃｒ’信号とに基づいて表示装置２４２に設けられた液晶表示パネルに表示する。
【００７１】
このように表示された映像は、図６に示すように、Ｃｂ，Ｃｒ信号を１フレームごとに累積加算することで、ノイズを抑止しつつ色差成分を増幅することができるので、夜間や周囲が暗く視認性が悪い環境でもカラー映像を表示させることができる。
【００７２】
また、露光時間を長くすることでフレーム間の間隔が長くなるスローシャッターと異なり、被写体の輪郭を象る輝度成分はフレームごとのＹ信号が使用されるので、Ｃｂ，Ｃｒ信号が累積加算されることで被写体の早い動きに多少色滲みが現れた映像となっても、被写体の輪郭がはっきりしたカラー映像とすることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態１に係る撮像装置３４２の色差信号補正部３４２６としてＩＩＲフィルタを採用しているが、所定フレーム分の色差信号を記憶するメモリバッファと、この各メモリバッファから同時に色差信号を読み込み加算する加算器とで色差信号補正部を形成して、色差信号を累積加算するようにしてもよい。しかし、色差信号補正部３４２６をＩＩＲフィルタとすることで、遅延素子３４２６ｅとしてのメモリバッファが１フレーム分だけでよいので、色差信号を累積加算する色差信号補正部３４２６としてはＩＩＲフィルタとするのが望ましい。
【００７４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るドアホンを図７から図９に基づいて説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係るドアホンの撮像装置を示すブロック図である。図８は、図７に示す撮像装置の色分解フィルタの各フィルタの配置を説明するための図である。図９は、図８に示す色分解フィルタの透過特性を示すグラフである。なお、図７においては図２と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図７に示すように、本実施の形態２に係るドアホンの撮像装置３４２ｘは、図１に示すカメラ玄関子機３０の撮像装置３４２の代わりに実装されるものである。本実施の形態２に係る撮像装置３４２ｘは、ＲＧＢの各成分の他に赤外成分を透過する色分解フィルタ３４２２ｘを採用することで、輝度信号として赤外光を使用することを特徴としたものである。
【００７６】
撮像装置３４２ｘには、被写体である来訪者に対して威圧感を与えないように赤外照明３４２０が設けられている。この赤外照明３４２０と周囲からの環境光によって照光された被写体からの光は、受光素子３４２３の前に設けられた色分解フィルタ３４２２ｘに各成分に分解される。
【００７７】
色分解フィルタ３４２２ｘは、それぞれ可視光における赤成分（Ｒ）、緑成分（Ｇ）、青成分（Ｂ）の光のみを透過させるフィルタ、及び赤外成分（Ｉｒ）のみを透過させるフィルタを同一平面上に複数並べた構成である。例えば、色分解フィルタ３４２２ｘは、赤成分（Ｒ）のみを透過させる赤フィルタ３４２２ａと、緑成分（Ｇ）のみを透過させる緑フィルタ３４２２ｂと、青成分（Ｂ）のみを透過させる青フィルタ３４２２ｃと、赤外成分（Ｉｒ）のみを透過させる赤外フィルタ３４２２ｄを備え、図８に示すように最小単位が２×２で構成されている。各フィルタは、緑フィルタ３４２２ｂと赤外フィルタ３４２２ｄとが斜めの位置関係となるように配置され、赤フィルタ３４２２ａと青フィルタ３４２２ｃとが斜めの位置関係となるように配置されている。この色分解フィルタ３４２２ｘの光透過特性を図９に示す。色分解フィルタ３４２２ｘの光透過特性は、可視光を透過するフィルタの波長に多少の重なりがあるものの、ピーク波長は可視光の範囲内にある一つのみである。また、赤外フィルタ３４２２ｄは、赤外領域のみを透過する。
【００７８】
図７に示す受光素子３４２３は、色分解フィルタ３４２２の各フィルタに対応した画素から、赤成分をＲ信号（赤色信号）とし、緑成分をＧ信号（緑色信号）とし、青成分をＢ信号（青色信号）とした原色信号を出力すると共に、赤外成分をＩｒ信号（赤外信号）として出力する。この原色信号が映像信号としてＹＣ変換部３４２４へ出力される。この受光素子３４２３は、実施の形態１で使用したものと同じものが使用できる。
【００７９】
輝度信号調整部３４２５ｘは、受光素子３４２３からの赤外成分の信号であるＩｒ信号と、ＹＣ変換部３４２４から出力されるＲＧＢの各信号から生成されたＹ信号とを合成して調整輝度信号（Ｙ’信号）として出力する機能を備えている。この合成は、単にＩｒ信号とＹ信号とを合算したり、所定定数をそれぞれに乗算したものを合算したりすることができる。
【００８０】
以上のように構成された本発明の実施の形態２に係るドアホンの撮像装置の動作を図７に基づいて説明する。
【００８１】
被写体像である可視光と赤外光による入射光は、レンズ部３４２１を通過して色分解フィルタ３４２２ｘへ到達する。入射光が色分解フィルタ３４２２ｘを通過することでＲＧＢと赤外光のそれぞれの色成分に分解され、受光素子３４２３によりＲＧＢのそれぞれの色成分に対応したＲＧＢの各信号（原色信号）が映像信号として出力されると共に、赤外の成分に対応したＩｒ信号が出力される。
【００８２】
映像信号を入力したＹＣ変換部３４２４は、映像信号に基づいてＹ信号及びＣｂ，Ｃｒ信号を生成して、Ｙ信号を輝度信号調整部３４２５ｘへ出力し、Ｃｂ，Ｃｒ信号を色差信号補正部３４２６へ出力する。色差信号補正部３４２６では、前述したようにフレームごとのＣｂ，Ｃｒ信号を累積加算した補正色差信号であるＣｂ’，Ｃｒ’信号を生成して出力する。
【００８３】
輝度信号調整部３４２５ｘは、受光素子３４２３からの赤外信号とＲＧＢの各信号から生成されたＹ信号とを合成して、調整輝度信号であるＹ’信号として出力する。
【００８４】
モニタ親機２０では、親機側映像インタフェース部２４１を介して受信した動画信号（Ｙ’信号，Ｃｂ’，Ｃｒ’信号）に基づいて表示装置２４２に設けられた液晶表示パネルに表示する。
【００８５】
このように表示された映像は、１フレームごとの色差信号を累積加算することで、ノイズを抑止しつつ色差成分を増幅することができるので、暗い環境でもカラー映像を表示させることができる。しかも調整輝度信号と分離して色差信号のみで処理しているので、輝度の変動によって色バランスがくずれることがない。また調整輝度信号Ｙ’は単に感度（増幅度）を上げて所定レベルを得るのではなく、赤外照明３４２０による赤外信号と足し合わせてレベルを上げているので、ノイズが目立たず、暗い場所にいる被写体の輪郭をはっきりと捉えることができる。しかも人には見えないというメリットのある赤外光照明を用いることにより、撮影される人に威圧感を与えることがない。
【００８６】
なお、本実施の形態２では、調整輝度信号として赤外信号とＲＧＢの各信号から生成した輝度信号を合成した信号を使用しているが、赤外信号のみで輝度が十分確保できるようであれば、映像信号であるＲＧＢの各信号から生成したＹ信号は使用せずに、Ｉｒ信号のみを輝度信号としてもよい。この場合には、輝度信号調整部３４２５ｘとしては、合成の必要がないので、色差信号補正部３４２６から出力される補正色差信号とのバランスを考慮してＩｒ信号のゲインを調整する機能のみを設けるようにするのが望ましい。
【００８７】
なお実施の形態２におけるカラー画像は、赤外信号のみを輝度信号として利用した場合に得られるカラー画像であり、実施の形態１のＲＧＢ各信号から生成された輝度信号を利用したカラー画像とは厳密には異なる画像となるが、従来モノクロ画像しか得られなかった赤外信号による画像がカラー化される利点は大きい。
【００８８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係るドアホンの撮像装置について、図１０から図１２に基づいて説明する。図１０は、本発明の実施の形態３に係るドアホンの撮像装置を示すブロック図である。図１１は、図１０に示すに示す撮像装置の色分解フィルタの各フィルタの配置を説明するための図である。図１２は図１１に示す色分解フィルタの透過特性を示すグラフであり、（Ａ）は赤成分を示すグラフ、（Ｂ）は緑成分を示すグラフ、（Ｃ）は青成分を示すグラフである。なお、図１０においては、図２または図７と同じ構成のものは同符号を付して説明は省略する。
【００８９】
図１０に示すように、本実施の形態３に係るドアホンの撮像装置３４２ｙは、図１に示すカメラ玄関子機３０の撮像装置３４２の代わりに実装されるものである。撮像装置３４２ｙは、ＲＧＢの各成分を透過する各フィルタとして、２バンド透過特性を有する色分解フィルタ３４２２ｙを採用したことを特徴としたものである。
【００９０】
撮像装置３４２ｙに設けられた色分解フィルタ３４２２ｙは、ＲＧＢの各成分だけでなく赤外成分も透過させる特性を有している。この色分解フィルタ３４２２ｙは、図１１及び図１２（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、最小単位が２×２で構成され、赤成分（Ｒ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）を透過する赤・赤外フィルタ３４２２ｅと、緑成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）を透過する緑・赤外フィルタ３４２２ｆと、青成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）を透過する青・赤外フィルタ３４２２ｇとを備えている。また色分解フィルタ３４２２ｙの赤外透過特性は、各色成分ＲＧＢそれぞれに赤外映像信号が同レベルで重畳されるように設定されている。
【００９１】
この色分解フィルタ３４２２ｙは、二つの緑・赤外フィルタ３４２２ｆが斜めの位置関係となるように配置され、赤・赤外フィルタ３４２２ｅと青・赤外フィルタ３４２２ｇとが斜めの位置関係となるように配置されている。
【００９２】
このような２バンド透過特性を有する色分解フィルタ３４２２ｙを被写体からの光が透過することで、受光素子３４２３は各色成分ＲＧＢそれぞれにＩｒが重畳された信号を出力することができる。すなわち受光素子３４２３上の各フィルタに対応した画素から、赤・赤外成分をＲ＋Ｉｒ信号とし、緑・赤外成分をＧ＋Ｉｒ信号とし、青・赤外成分をＢ＋Ｉｒ信号として色成分とＩｒ成分が重畳して出力される。この受光素子３４２３は、実施の形態１，２で使用したものと同じものが使用できる。
【００９３】
このように受光素子３４２３から出力される原色信号は、ＲＧＢの各成分に赤外成分が重畳された混合信号であるので、このままＹＣ変換部３４２４によりＹ信号とＣｂ，Ｃｒ信号とを生成すると、Ｃｂ，Ｃｒとしては赤外成分ほど嵩上げされた薄い色合いとなってしまう。そこで、本実施の形態３に係る撮像装置３４２ｙでは、ＹＣ変換部３４２４と色差信号補正部３４２６との間に彩度補正部３４２７が設け、混合信号の色合いを濃くする補正を行う。
【００９４】
ここで、この彩度補正部３４２７が行う補正について詳細に説明する。
【００９５】
例えば、薄暗い環境光のみで撮像した場合の受光素子３４２３からの原色信号を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とし、赤外照明３４２０のみで撮像した場合の受光素子３４２３の出力信号を（Ｒ＿ｉ，Ｇ＿ｉ，Ｂ＿ｉ）とする。そして最終的な目標となる信号を（ｎ×Ｒ，ｎ×Ｇ，ｎ×Ｂ）とする。すなわち原色信号を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）からｎ倍ほど明るい映像信号（ｎ×Ｒ，ｎ×Ｇ，ｎ×Ｂ）が得られるように以下に述べる補正がなされる。
【００９６】
環境光の条件を変えずに赤外照明３４２０を用いた場合の受光素子３４２３の出力、つまり、色分解フィルタ３４２２ｙを介在した場合の映像信号は（Ｒ＋Ｒ＿ｉ，Ｇ＋Ｇ＿ｉ，Ｂ＋Ｂ＿ｉ）となる。
【００９７】
原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、輝度及び色差信号（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）へ変換するＹＣ変換部３４２４における、変換式は（式１）である。
【００９８】
【数１】
2009253579.tif 000003
【００９９】
次に、映像信号（Ｒ＋Ｒ＿ｉ，Ｇ＋Ｇ＿ｉ，Ｂ＋Ｂ＿ｉ）にＹＣ変換マトリクスを乗算して得られる（Ｙ＿ｉ，Ｃｂ＿ｉ，Ｃｒ＿ｉ）が、目標とする映像信号（ｎ×Ｒ，ｎ×Ｇ，ｎ×Ｂ）にＹＣ変換マトリクスを乗算して得られる（ｎ×Ｙ，ｎ×Ｃｂ，ｎ×Ｃｒ）に近づくための条件を求める。
【０１００】
【数２】
2009253579.tif 000004
【０１０１】
【数３】
2009253579.tif 000005
【０１０２】
＜色差成分について＞
上記（式２）及び（式３）で示されるＹＣ変換マトリクスは次の性質を持つ。
【０１０３】
（Ａ）一般に白い被写体では色差は常に０でなければならないので、そうなるように係数を設定すると、次の（式４）及び（式５）の関係を満たす。
【０１０４】
ａ２１＋ａ２２＋ａ２３＝０      ・・・（式４）
ａ３１＋ａ３２＋ａ３３＝０      ・・・（式５）
（Ｂ）前述のように本実施の形態３における色分解フィルタ３４２２ｙの赤外透過特性は、各色成分ＲＧＢそれぞれに赤外映像信号が同レベルで重畳されるように設定されている。すなわち（式６）に示すように赤外成分レベルを同じにする。
【０１０５】
Ｒ＿ｉ＝Ｇ＿ｉ＝Ｂ＿ｉ      ・・・（式６）
上記（式１）〜（式６）より、色差信号Ｃｂ，Ｃｒから赤外成分を除外できることが明確になり、常に次の（式７），（式８）が成り立つ。
【０１０６】
Ｃｂ＿ｉ＝Ｃｂ      ・・・（式７）
Ｃｒ＿ｉ＝Ｃｒ      ・・・（式８）
従って、以下の（式９），（式１０）が成り立つ。
【０１０７】
ｎ×Ｃｂ＝ｎ×Ｃｂ＿ｉ      ・・・（式９）
ｎ×Ｃｒ＝ｎ×Ｃｒ＿ｉ      ・・・（式１０）
つまり赤外照明を用いた撮像の場合でも、赤外光の強度が色差成分に対して影響を与えないので、彩度補正部３４２７でｎ倍の増幅をしても赤外成分が増幅されることがなく、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）のみがｎ倍増幅され、目標である（ｎ×Ｃｂ，ｎ×Ｃｒ）の色差信号が得られることがわかる。
【０１０８】
＜輝度成分について＞
次に、輝度成分について説明する。
【０１０９】
上記（式２）及び（式３）で示されるＹＣ変換マトリクスの係数［ａ１１，ａ１２，ａ１３］は一般に次の性質を持つ。
【０１１０】
ａ１１＋ａ１２＋ａ１３＝１．０      ・・・（式１１）
ここで、色分解フィルタ３４２２ｙの赤外透過特性は同一にするので、（式６）からＲ＿ｉ＝Ｇ＿ｉ＝Ｂ＿ｉであるので、以下の（式１２）が成り立つ。
【０１１１】
Ｙ＿ｉ＝Ｙ＋Ｒ＿ｉ（Ｒ＿ｉの代わりに、Ｇ＿ｉ，Ｂ＿ｉでも同じ。）      ・・・（式１２）
従って赤外成分が輝度信号に加わり、輝度信号レベルを上げて明るい画像を得ることができる。赤外光を投光する赤外照明３４２０の強度を適切に設定し（ｎ×Ｙ＝Ｙ＿ｉが成り立つように）、赤外照明３４２０による照光度合いに応じて彩度補正部３４２７におけるＣｂ，Ｃｒ信号の増幅度ｎを調整することで、目標とする映像信号に近い明るい画像を得ることができる。
【０１１２】
このように、所望の赤外透過特性を持つ２バンド透過特性を有する色分解フィルタ３４２２ｙを用い、さらに赤外光の強度に応じて色差信号をｎ倍する彩度補正部３４２７を設けることで、可視光の下で撮像した場合と同じＣｂ，Ｃｒ信号を得ることができる。つまり、ＹＣ変換部３４２４からのＣｂ，Ｃｒ信号は赤外成分が除外されており、そのＣｂ，Ｃｒ信号を彩度補正部３４２７に所定倍の増幅を行うことで、色成分のみのレベルを上げ、色合いを濃くする補正を行うことができる。従って、赤外光による撮像であっても自然な感じの色合いを醸し出す映像とすることができる。
【０１１３】
また図１１からもわかるように、色分解フィルタ３４２２ｙを透過するＲＧＢの各成分は合計で４画素分があるが、実施の形態２で採用した色分解フィルタ３４２２ｘではＲＧＢの各成分は合計で３画素分である。従って、色分解フィルタ３４２２ｙは、ＲＧＢの各成分の透過量を多く確保することができる。しかも色分解フィルタ３４２２ｙは２バンド透過特性を有しているので赤外成分は４画素分の広さから得ているが、実施の形態２で採用した色分解フィルタ３４２２ｘでは赤外成分は１画素分しか割り当てられていない。従って、色分解フィルタ３４２２ｙは実施の形態２で採用した色分解フィルタ３４２２ｘより面積比で４倍の赤外成分の透過量を得ることができる。
【０１１４】
このように本実施の形態３に係る撮像装置３４２ｙでは、２バンド透過特性を有する色分解フィルタ３４２２ｙを採用したことにより、受光素子３４２３へ透過する光量はＲＧＢの各成分にそれぞれ赤外成分が足されることで、全体の透過量を多くすることができるので、輝度の向上を図ることができる。
【０１１５】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態１〜３では、ドアホンを例に説明したが、例えば、入力した色差信号を累積加算して補正色差信号として出力する色差信号補正部３４２６として機能させる画像処理プログラムを、コンピュータで動作させても同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
なお、本実施の形態１〜３では、輝度信号及び色差信号を国際電気通信連合（ＩＴＵ）が標準化したＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ６０１に準じて輝度信号をＹ信号、色差信号をＣｂ，Ｃｒ信号と表記しているが、電波産業会（ＡＲＩＢ）が規格化したＢＴＡ  Ｓ−００１Ｂに準じた輝度（Ｙ）、色差（Ｐｂ，Ｐｒ）を採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、撮像環境が暗い場合でも、視認性がよく、かつ全体がカラー画像で撮像できることで、高い撮像品質を図ることが可能な撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法並びに画像処理プログラムに好適である。特に、本発明は、ドアホンだけでなく、デジカメ、ビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラ、携帯電話などや、暗い場所で撮像された映像コンテンツや監視カメラ画像を再生や表示をするコンピュータにインストールされたプログラムに最適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るドアホンを示すブロック図
【図２】図１に示す撮像装置のブロック図
【図３】図２に示す撮像装置の色分解フィルタの各フィルタの配置を説明するための図
【図４】図２に示す撮像装置の色分解フィルタの光透過特性のグラフ
【図５】図２に示す撮像装置の色差信号補正部のブロック図
【図６】色差信号補正部が累積加算する状態を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態２に係るドアホンの撮像装置を示すブロック図
【図８】図７に示す撮像装置の色分解フィルタの各フィルタの配置を説明するための図
【図９】図８に示す色分解フィルタの透過特性を示すグラフ
【図１０】本発明の実施の形態３に係るドアホンの撮像装置を示すブロック図
【図１１】図１０に示す撮像装置の色分解フィルタの各フィルタの配置を説明するための図
【図１２】図１１に示す色分解フィルタの透過特性を示すグラフ
【符号の説明】
【０１１９】
１０    ドアホン
２０    モニタ親機
２１    操作ボタン
２２    親機制御部
２３    親機側通話部
２３１    親機側通話インタフェース部
２３２    親機側マイク
２３３    親機側スピーカー
２４    表示制御部
２４１    親機側映像インタフェース部
２４２    表示装置
３０    カメラ玄関子機
３１    呼出ボタン
３２    子機制御部
３３    子機側通話部
３３１    子機側通話インタフェース部
３３２    子機側マイク
３３３    子機側スピーカー
３４    撮像制御部
３４１    子機側映像インタフェース部
３４２，３４２ｘ，３４２ｙ    撮像装置
３４２０    赤外照明
３４２１    レンズ部
３４２２，３４２２ｘ，３４２２ｙ    色分解フィルタ
３４２２ａ    赤フィルタ
３４２２ｂ    緑フィルタ
３４２２ｃ    青フィルタ
３４２２ｄ    赤外フィルタ
３４２２ｅ    赤・赤外フィルタ
３４２２ｆ    緑・赤外フィルタ
３４２２ｇ    青・赤外フィルタ
３４２３    受光素子
３４２４    ＹＣ変換部
３４２５，３４２５ｘ    輝度信号調整部
３４２６    色差信号補正部
３４２６ａ    増幅器
３４２６ｂ    加算器
３４２６ｃ    乗算器
３４２６ｄ    減算器
３４２６ｅ    遅延素子
３４２６ｆ    再帰ゲイン設定部
３４２７    彩度補正部
【図１】
2009253579.tif 000006
【図２】
2009253579.tif 000007
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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