(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を青色光からなる第１の光と、赤色光からなる第２の光と、緑色光からなる第３の光にそれぞれ色分解する色分解光学系と、
前記第１の光が入射されて青色光の撮像信号を出力する青色光用で通常解像度の第１の固体撮像素子と、
前記第２の光が入射されて赤色光の撮像信号を出力する赤色光用で通常解像度の第２の固体撮像素子と、
前記第３の光が入射されて緑色光の撮像信号を出力すると共に、その画素位置が前記第１及び第２の固体撮像素子の画素位置に対して相対的に垂直方向及び水平方向にそれぞれ所定画素ピッチずれるように配置された緑色光用で通常解像度の第３の固体撮像素子とを有し、
前記第１及び第２の固体撮像素子よりそれぞれ取り出される青色信号及び赤色信号のうちの少なくともいずれか一方の信号の画素が存在しない位置の第１の補間信号として、前記画素が存在しない位置を中心とし、水平方向及び垂直方向の少なくともいずれか一方向である予め定めた方向に対して直交する方向の、前記少なくともいずれか一方の信号の複数の画素の平均値を生成する第１の補間回路と、
前記第３の固体撮像素子より取り出される緑色信号の画素が存在しない位置の第２の補間信号として、前記緑色信号の画素が存在しない位置を中心とし、前記予め定めた方向に対して直交する方向の前記緑色信号の複数の画素の平均値を生成する第２の補間回路と、
前記第１の固体撮像素子より取り出される青色信号に対して別々に複数の第１の乗算係数を乗算して得た第１の乗算結果と、前記第２の補間信号に対して別々に複数の第２の乗算係数を乗算して得た第２の乗算結果とを演算して、青色用アパーチャ補償信号を生成する第１の補償回路と、
前記第２の固体撮像素子より取り出される赤色信号に対して別々に複数の前記第１の乗算係数を乗算して得た第３の乗算結果と、前記第２の補間信号に対して別々に複数の前記第２の乗算係数を乗算して得た第４の乗算結果とを演算して、赤色用アパーチャ補償信号を生成する第２の補償回路と、
前記第３の固体撮像素子より取り出される緑色信号に対して別々に複数の前記第１の乗算係数を乗算して得た第５の乗算結果と、前記第１の補間信号に対して別々に複数の前記第２の乗算係数を乗算して得た第６の乗算結果とを演算して、緑色用アパーチャ補償信号を生成する第３の補償回路と、
前記第１乃至第３の固体撮像素子より取り出される各原色信号に対して、前記第１乃至第３の補償回路から取り出される各原色信号用のアパーチャ補償信号とを別々に演算してアパーチャ補償された三原色信号を出力する演算回路と
を有し、前記第１及び第２の乗算係数の設定により、ブースト周波数及びゲインが互いに異なる複数のアパーチャ補償特性のうち、所望の一のアパーチャ補償特性のアパーチャ補償信号を前記第１乃至第３の補償回路から出力させることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】
前記複数のアパーチャ補償特性は、ブースト周波数が低いほどゲインが大であることを特徴とする請求項１記載の画像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像信号処理装置に係り、特に赤色光用固体撮像素子と青色光用固体撮像素子の各画素位置を、緑色光用固体撮像素子の画素位置に対して垂直方向及び水平方向にそれぞれ相対的に1／2画素ピッチずらして配置した撮像装置からの画像信号を処理する画像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式、ＶＧＡ等の通常解像度の画像信号に比し高精細度のハイビジョン方式画像信号を得る撮像装置として、専用の撮像装置は信号処理速度に高速度が要求され、また高消費電力で周辺の使用デバイスも高度の精度が要求され、極めて高価である。このため、標準テレビジョン方式画像信号用固体撮像素子を利用してハイビジョン方式等の高解像度画像信号を得る画像信号処理装置が従来より知られている。
【０００３】
上記の従来の画像信号処理装置では、図７に示す如き色分解光学系を有し、図８に示す如き信号生成回路を有する。図７に示す色分解光学系は、入射光から青色（Ｂ）光成分を取り出すためのＢプリズム１０と、Ｂプリズム１０からダイクロイック膜１０ａを透過した光から赤色（Ｒ）光成分を取り出すためのＲプリズム１１と、Ｒプリズム１１の透過光から緑色（Ｇ）光成分を取り出すためのＧプリズム１２と、Ｂプリズム１０からダイクロイック膜１０ａ及びＢプリズム１０の入射面でそれぞれ反射されて取り出された青色光が青補正フィルタ１３を通して入射される青色用固体撮像素子１６Ｂと、Ｒプリズム１１のダイクロイック膜１１ａ及びＲプリズム１１の入射面でそれぞれ反射されて取り出された赤色光が赤補正フィルタ１４を通して入射される赤色用固体撮像素子１６Ｒと、Ｇプリズム１２及び緑補正フィルタ１５をそれぞれ透過した緑色光が入射される緑色光用固体撮像素子１６Ｇとより構成されている。
【０００４】
固体撮像素子１６Ｂ、１６Ｒ、１６Ｇはそれぞれ電荷結合素子（ＣＣＤ）により構成されており、例えば固体撮像素子１板当たりの有効画素が６４０×４８０画素からそれぞれ構成されている。これら固体撮像素子１６Ｂ、１６Ｒ、１６Ｇからそれぞれ取り出された青色信号Ｂ、赤色信号Ｒ及び緑色信号Ｇは、対応して設けられた増幅器１７Ｂ、１７Ｒ及び１７Ｇで増幅された後、後述する図８の構成の信号生成回路１８に供給されて１２８０×９６０画素の高解像度の映像信号に変換されて出力される。
【０００５】
ここで、解像力向上のために、Ｂ用及びＲ用の固体撮像素子１６Ｂ及び１６Ｒは、Ｇ用の固体撮像素子１６Ｇに対してそれぞれ１／２画素ピッチ、垂直方向と水平方向のそれぞれにずらして配置しているため、各固体撮像素子１６Ｂ、１６Ｒ及び１６Ｇの間の画素位置関係は、図９に示すようになる。同図中、ＰＨは水平方向の画素ピッチ（固体撮像素子１板単位）、ＰＶは垂直方向の画素ピッチ（固体撮像素子１板単位）を示し、また、ＧはＧ用の固体撮像素子１６Ｇの画素位置、Ｒ／ＢはそれぞれＢ用及びＲ用の固体撮像素子１６Ｂ及び１６Ｒの画素位置を示す（つまり、Ｂ用及びＲ用の固体撮像素子１６Ｂ及び１６Ｒの画素位置は同じ位置にある。）。また、括弧内の数値は座標位置を示す。
【０００６】
ここで、図９から分かるように、画素位置関係は、垂直方向２画素、水平方向２画素の計４画素単位で繰り返す構成となっている。従って、以下の説明では、画素位置（４，４）、（４，５）、（５，４）及び（５，５）の４画素を例にとって、その信号処理について説明する。なお、他の画素の処理も同様に行うことは勿論である。
【０００７】
信号生成回路１８の動作について説明するに、図８において、固体撮像素子１６Ｇ、１６Ｂ及び１６Ｒからそれぞれ取り出されたアナログ信号である原色信号Ｇ、Ｂ及びＲは、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２１Ｇ、２１Ｂ及び２１Ｒに別々に供給されて、ディジタル化された後、メモリ（ＭＥＭ）２２Ｇ、２２Ｂ及び２２Ｒに供給されて書き込まれる。メモリ（ＭＥＭ）２２Ｇ、２２Ｂ及び２２Ｒに書き込まれたＧ、Ｂ及びＲのディジタル原色信号は、それぞれ後段の信号生成処理部で必要な画素位置の信号が読み出される。
【０００８】
ＧＡ生成回路２３Ｇは、ＭＥＭ２２Ｇから読み出されたディジタルＧ信号に対し、係数制御信号生成回路２４で生成された係数制御信号ＦＮで設定される乗算係数を用いて演算して、Ｇ用アパーチャ補償信号ＧＡを生成して加算回路２５Ｇに供給し、ここでＭＥＭ２２Ｇから読み出されたディジタルＧ信号と加算させて、アパーチャ補償されたＧ信号を出力させる。
【０００９】
図１０は上記のＧＡ生成回路２３Ｇの一例の回路図を示す。同図において、図９に示した座標位置（２，４）、（４，４）、（６，４）の画素からのディジタルＧ信号G(2,4)、G(4,4)、G(6,4)は、対応して設けられた乗算器３１Ｇ、３２Ｇ、３３Ｇに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ３、ＫＨ１、ＫＨ３と乗算された後、加算回路３４Ｇで加算され、その加算信号が乗算器３５Ｇに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ０と乗算され、Ｇ用水平アパーチャ補償信号ＧＨＡ（４，４）として出力される。
【００１０】
また、図９に示した座標位置（４，２）、（４，４）、（４，６）の画素からのディジタルＧ信号G(4,2)、G(4,4)、G(4,6)は、対応して設けられた乗算器３６Ｇ、３７Ｇ、３８Ｇに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ３、ＫＶ１、ＫＶ３と乗算された後、加算回路３９Ｇで加算され、その加算信号が乗算器４０Ｇに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ０と乗算され、Ｇ用垂直アパーチャ補償信号ＧＶＡ（４，４）として出力される。加算回路４１Ｇは、上記のＧ用水平アパーチャ補償信号ＧＨＡ（４，４）とＧ用垂直アパーチャ補償信号ＧＶＡ（４，４）とを加算して、図９の座標位置（４，４）の画素のＧ用アパーチャ補償信号ＧＡ（４，４）を出力する。従って、このＧ用アパーチャ補償信号ＧＡ（４，４）は、次式で表される。
0003800948.tif 000002
【００１１】
また、図８において、ＢＡ生成回路２３Ｂは、ＭＥＭ２２Ｂから読み出されたディジタルＢ信号に対し、係数制御信号生成回路２４で生成された係数制御信号ＦＮで設定される乗算係数を用いて演算して、Ｂ用アパーチャ補償信号ＢＡを生成して加算回路２５Ｂに供給し、ここでＭＥＭ２２Ｂから読み出されたディジタルＢ信号と加算させて、アパーチャ補償されたＢ信号を出力させる。
【００１２】
図１１は上記のＢＡ生成回路２３Ｂの一例の回路図を示す。同図において、図９に示した座標位置（３，５）、（５，５）、（７，５）の画素からのディジタルＢ信号B(3,5)、B(5,5)、B(7,5)は、対応して設けられた乗算器３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ３、ＫＨ１、ＫＨ３と乗算された後、加算回路３４Ｂで加算され、その加算信号が乗算器３５Ｂに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ０と乗算され、Ｂ用水平アパーチャ補償信号ＢＨＡ（５，５）として出力される。
【００１３】
また、図９に示した座標位置（５，３）、（５，５）、（５，７）の画素からのディジタルＢ信号B(5,3)、B(5,5)、B(5,7)は、対応して設けられた乗算器３６Ｂ、３７Ｂ、３８Ｂに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ３、ＫＶ１、ＫＶ３と乗算された後、加算回路３９Ｂで加算され、その加算信号が乗算器４０Ｂに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ０と乗算され、Ｂ用垂直アパーチャ補償信号ＢＶＡ（５，５）として出力される。加算回路４１Ｂは、上記のＢ用水平アパーチャ補償信号ＢＨＡ（５，５）とＢ用垂直アパーチャ補償信号ＢＶＡ（５，５）とを加算して、図９の座標位置（５，５）の画素のＢ用アパーチャ補償信号ＢＡ（５，５）を出力する。従って、このＢ用アパーチャ補償信号ＢＡ（５，５）は、次式で表される。
0003800948.tif 000003
【００１４】
また、図８において、ＲＡ生成回路２３Ｒは、ＭＥＭ２２Ｒから読み出されたディジタルＲ信号に対し、係数制御信号生成回路２４で生成された係数制御信号ＦＮで設定される乗算係数を用いて演算して、Ｒ用アパーチャ補償信号ＲＡを生成して加算回路２５Ｒに供給し、ここでＭＥＭ２２Ｒから読み出されたディジタルＲ信号と加算させて、アパーチャ補償されたＲ信号を出力させる。
【００１５】
図１２は上記のＲＡ生成回路２３Ｒの一例の回路図を示す。このＲＡ生成回路２３Ｒは前記ＢＡ生成回路２３Ｂと実質的に同一であり、乗算器３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒ、３５Ｒ、３６Ｒ、３７Ｒ、３８Ｒ及び４０Ｒと、加算回路３４Ｒ、３９Ｒ及び４１Ｒより構成されており、次式で表されるＲ用アパーチャ補償信号ＲＡ（５，５）を加算回路４１Ｒより出力する。
0003800948.tif 000004
【００１６】
このようにして生成された従来の画像信号処理装置のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡの水平周波数特性は図１３に示され、また、垂直周波数特性は図１４に示される。図１３及び図１４から分かるように、従来の画像信号処理装置では、アパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡのゲインは係数制御信号ＦＮにしたがって増減を可変できるが、ブースト周波数は固定である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内視鏡レンズなどの空間周波数の異なる複数のレンズを切り換えて（交換して）使用できるビデオカメラの場合、空間周波数特性（ＭＴＦ）が劣る光学系レンズ使用時には、高域の周波数特性が劣るので、上記のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡのゲインを高く設定して輪郭強調により解像度感の不足を補う設定を選択する。
【００１８】
しかしながら、上記の従来の画像信号処理装置では、アパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡのゲインを増加させてもブースト周波数は固定のままであるため、上記のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡのゲインの増加の結果、信号成分の少ない高域の周波数帯域でのノイズの増大を伴い画質を劣化させるという問題がある。
【００１９】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、アパーチャ補償信号のゲインが増大するとともにアパーチャ補償信号のブースト周波数が連続的に低く設定できるアパーチャ補償手段を備えることにより、上記ノイズの増大の問題を解決し、解像度感の不足を補う設定が可能な画像信号処理装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は入射光を青色光からなる第１の光と、赤色光からなる第２の光と、緑色光からなる第３の光にそれぞれ色分解する色分解光学系と、第１の光が入射されて青色光の撮像信号を出力する青色光用で通常解像度の第１の固体撮像素子と、第２の光が入射されて赤色光の撮像信号を出力する赤色光用で通常解像度の第２の固体撮像素子と、第３の光が入射されて緑色光の撮像信号を出力すると共に、その画素位置が第１及び第２の固体撮像素子の画素位置に対して相対的に垂直方向及び水平方向にそれぞれ所定画素ピッチずれるように配置された緑色光用で通常解像度の第３の固体撮像素子とを有し、第１及び第２の固体撮像素子よりそれぞれ取り出される青色信号及び赤色信号のうちの少なくともいずれか一方の信号の画素が存在しない位置の第１の補間信号として、画素が存在しない位置を中心とし、水平方向及び垂直方向の少なくともいずれか一方向である予め定めた方向に対して直交する方向の、上記の少なくともいずれか一方の信号の複数の画素の平均値を生成する第１の補間回路と、第３の固体撮像素子より取り出される緑色信号の画素が存在しない位置の第２の補間信号として、緑色信号の画素が存在しない位置を中心とし、予め定めた方向に対して直交する方向の緑色信号の複数の画素の平均値を生成する第２の補間回路と、第１の固体撮像素子より取り出される青色信号に対して別々に複数の第１の乗算係数を乗算して得た第１の乗算結果と、第２の補間信号に対して別々に複数の第２の乗算係数を乗算して得た第２の乗算結果とを演算して、青色用アパーチャ補償信号を生成する第１の補償回路と、第２の固体撮像素子より取り出される赤色信号に対して別々に複数の第１の乗算係数を乗算して得た第３の乗算結果と、第２の補間信号に対して別々に複数の第２の乗算係数を乗算して得た第４の乗算結果とを演算して、赤色用アパーチャ補償信号を生成する第２の補償回路と、第３の固体撮像素子より取り出される緑色信号に対して別々に複数の第１の乗算係数を乗算して得た第５の乗算結果と、第１の補間信号に対して別々に複数の第２の乗算係数を乗算して得た第６の乗算結果とを演算して、緑色用アパーチャ補償信号を生成する第３の補償回路と、第１乃至第３の固体撮像素子より取り出される各原色信号に対して、第１乃至第３の補償回路から取り出される各原色信号用のアパーチャ補償信号とを別々に演算してアパーチャ補償された三原色信号を出力する演算回路とを有し、第１及び第２の乗算係数の設定により、ブースト周波数及びゲインが互いに異なる複数のアパーチャ補償特性のうち、所望の一のアパーチャ補償特性のアパーチャ補償信号を第１乃至第３の補償回路から出力させる構成としたものである。
【００２３】
この発明では、第１及び第２の乗算係数の設定により、ブースト周波数及びゲインが互いに異なる複数のアパーチャ補償特性のうち、所望の一のアパーチャ補償特性のアパーチャ補償信号を第１乃至第３の補償回路から出力するようにしたため、アパーチャゲインが増大すると共に、各原色信号用のアパーチャ補償信号のブースト周波数を低く設定できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる画像信号処理装置の一実施の形態の要部の構成図を示す。本実施の形態は、図７の信号生成回路１８を図１の構成とした点に特徴があり、色分解光学系や撮像装置の構成は図７と同じである。図１中、図８と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
図１に示す信号生成回路は、図８に示した従来の信号生成回路に比べて、ＲＢＨ・ＲＢＶ生成回路４４及びＧＴＨ・ＧＴＶ生成回路４５を設けたものである。図１において、ＭＥＭ２２Ｂ及びＭＥＭ２２Ｒに書き込まれたＢ及びＲのディジタル原色信号は、ＲＢＨ・ＲＢＶ生成回路４４にそれぞれ供給され、ここでＧ、Ｂ及びＲの画素の存在しない位置（ｘ，ｙ）に、以下の式の演算により垂直方向に補間したＲＢＨ信号を生成させると共に、上記の位置（ｘ，ｙ）に、以下の式の演算により水平方向に補間したＲＢＶ信号を生成させる。
ＲＢＨ（ｘ，ｙ）＝｛R(x,y-1)＋R(x,y+1)＋B(x,y-1)＋B(x,y+1)｝/4
ＲＢＶ（ｘ，ｙ）＝｛R(x-1,y)＋R(x+1,y)＋B(x-1,y)＋B(x+1,y)｝/4
これらＲＢＨ信号及びＲＢＶ信号はＧＡ生成回路４６Ｇにそれぞれ供給される。
【００２６】
また、ＭＥＭ２２Ｇから読み出されたディジタルＧ信号は、ＧＴＨ・ＧＴＶ生成回路４５に供給され、ここでＧ、Ｂ及びＲの画素の存在しない位置（ｘ，ｙ）に、以下の式の演算により垂直方向に補間したＧＴＨ信号を生成させると共に、上記の位置（ｘ，ｙ）に、以下の式の演算により水平方向に補間したＧＴＶ信号を生成させる。
ＧＴＨ（ｘ，ｙ）＝｛Ｇ(ｘ、ｙ−１)＋Ｇ(ｘ、ｙ＋１)｝／２
ＧＴＶ（ｘ，ｙ）＝｛Ｇ(ｘ−１、ｙ)＋Ｇ(ｘ＋１、ｙ)｝／２
これらのＧＴＨ信号及びＧＴＶ信号はＢＡ生成回路４６Ｂ及びＲＡ生成回路４６Ｒにそれぞれ供給される。
【００２７】
なお、上記のＲＢＨ・ＲＢＶ生成回路４４は、下記の式でＲ信号のみ又はＢ信号のみを用いて簡略化して演算したＲＢＨ信号及びＲＢＶ信号を生成するようにしてもよい。
【００２８】
ＲＢＨ（ｘ，ｙ）＝｛Ｒ(ｘ、ｙ−１)＋Ｒ(ｘ、ｙ＋１)｝／２
ＲＢＶ（ｘ，ｙ）＝｛Ｒ(ｘ−１、ｙ)＋Ｒ(ｘ＋１、ｙ)｝／２
又は
ＲＢＨ（ｘ，ｙ）＝｛Ｂ(ｘ、ｙ−１)＋Ｂ(ｘ、ｙ＋１)｝／２
ＲＢＶ（ｘ，ｙ）＝｛Ｂ(ｘ−１、ｙ)＋Ｂ(ｘ＋１、ｙ)｝／２
【００２９】
ＧＡ生成回路４６Ｇは、ＭＥＭ２２Ｇから読み出されたディジタルＧ信号と、ＲＢＨ・ＲＢＶ生成回路４４から出力されたＲＢＨ信号及びＲＢＶ信号に対し、係数制御信号生成回路２４で生成された係数制御信号ＦＮで設定される乗算係数を用いて演算して、Ｇ用アパーチャ補償信号ＧＡを生成して加算回路４７Ｇに供給し、ここでＭＥＭ２２Ｇから読み出されたディジタルＧ信号と加算させて、アパーチャ補償されたＧ信号Ｇ＋ＧＡを出力させる。
【００３０】
図２は上記のＧＡ生成回路４６Ｇの一例の回路図を示す。同図中、図１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２において、図９に示した座標位置（０，４）、（８，４）の各画素からのＧ信号G(0,4)、G(8,4)は、対応して設けられた乗算器４９Ｇ、５０Ｇに供給され、それぞれ係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ５と乗算される。また、座標位置（４，０）、（４，８）の各画素からのＧ信号G(4,0)、G(4,8)は、対応して設けられた乗算器５７Ｇ、５８Ｇに供給され、それぞれ係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ５と乗算される。
【００３１】
また、これと同時に、図９に示した座標位置（１，４）、（３，４）、（５，４）、（７，４）の画素からのＲＢＨ信号RBH(1,4)、RBH(3,4)、RBH(5,4)、RBH(7,4)は、対応して設けられた乗算器５１Ｇ、５２Ｇ、５３Ｇ、５４Ｇに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ４、ＫＨ２、ＫＨ２、ＫＨ４と乗算された後、加算回路５５Ｇで乗算器３１Ｇ、３２Ｇ、３３Ｇ、４９Ｇ及び５０Ｇの各出力信号と共に加算され、更にその加算信号が乗算器５６Ｇに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ０と乗算され、Ｇ用水平アパーチャ補償信号ＧＨＡ（４，４）として出力される。
【００３２】
また、図９に示した座標位置（４，１）、（４，３）、（４，５）、（４，７）の画素からのＲＢＶ信号RBV(4,1)、RBV(4,3)、RBV(4,5)、RBV(4,7)は、対応して設けられた乗算器５９Ｇ、６０Ｇ、６１Ｇ、６２Ｇに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ４、ＫＶ２、ＫＶ２、ＫＶ４と乗算された後、加算回路６３Ｇで乗算器３６Ｇ、３７Ｇ、３８Ｇ、５７Ｇ及び５８Ｇの各出力信号と共に加算され、更にその加算信号が乗算器６４Ｇに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ０と乗算され、Ｇ用垂直アパーチャ補償信号ＧＶＡ（４，４）として出力される。
【００３３】
加算回路６５Ｇは、乗算器５６ＧからのＧ用水平アパーチャ補償信号ＧＨＡ（４，４）と、乗算器６４ＧからのＧ用垂直アパーチャ補償信号ＧＶＡ（４，４）とを加算して、図９の座標位置（４，４）の画素のＧ用アパーチャ補償信号ＧＡ（４，４）を出力する。従って、このＧ用アパーチャ補償信号ＧＡ（４，４）は、次式で表される。
【００３４】
0003800948.tif 000005
【００３５】
次に、図１のＢＡ生成回路４６Ｂは、ＭＥＭ２２Ｂから読み出されたディジタルＢ信号と、ＧＴＨ・ＧＴＶ生成回路４５から出力されたＧＴＨ信号及びＧＴＶ信号に対し、係数制御信号生成回路２４で生成された係数制御信号ＦＮで設定される乗算係数を用いて演算して、Ｂ用アパーチャ補償信号ＢＡを生成して加算回路４７Ｂに供給し、ここでＭＥＭ２２Ｂから読み出されたディジタルＢ信号と加算させて、アパーチャ補償されたＢ信号Ｂ＋ＢＡを出力させる。
【００３６】
図３は上記のＢＡ生成回路４６Ｂの一例の回路図を示す。同図中、図１１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図３において、座標位置（１，５）、（９，５）の各画素からのＢ信号B(1,5)、B(9,5)は、対応して設けられた乗算器４９Ｂ、５０Ｂに供給され、それぞれ係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ５と乗算される。また、座標位置（５，１）、（５，９）の各画素からのＢ信号B(5,1)、B(5,9)は、対応して設けられた乗算器５７Ｂ及び５８Ｂに供給され、それぞれ係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ５と乗算される。
【００３７】
また、これと同時に、図９に示した座標位置（２，５）、（４，５）、（６，５）、（８，５）の各画素からのＧＴＨ信号GTH(2,5)、GTH(4,5)、GTH(6,5)、GTH(8,5)は、対応して設けられた図３の乗算器５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂ、５４Ｂに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ４、ＫＨ２、ＫＨ２、ＫＨ４と乗算された後、加算回路５５Ｂで乗算器３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、４９Ｂ及び５０Ｂの各出力信号と共に加算され、更にその加算信号が乗算器５６Ｂに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＨ０と乗算され、Ｂ用水平アパーチャ補償信号ＢＨＡ（５，５）として出力される。
【００３８】
また、図９に示した座標位置（５，２）、（５，４）、（５，６）、（５，８）の各画素からのＧＴＶ信号GtV(5,2)、GTV(5,4)、GTV(5,6)、GTV(5,8)は、対応して設けられた乗算器５９Ｂ、６０Ｂ、６１Ｂ、６２Ｂに供給され、係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ４、ＫＶ２、ＫＶ２、ＫＶ４と乗算された後、加算回路６３Ｂで乗算器３６Ｂ、３７Ｂ、３８Ｂ、５７Ｂ及び５８Ｂの各出力信号と共に加算され、更にその加算信号が乗算器６４Ｂに供給されて係数制御信号ＦＮにより設定される乗算係数ＫＶ０と乗算され、Ｂ用垂直アパーチャ補償信号ＢＶＡ（５，５）として出力される。
【００３９】
加算回路６５Ｂは、乗算器５６ＢからのＢ用水平アパーチャ補償信号ＢＨＡ（５，５）と、乗算器６４ＢからのＢ用垂直アパーチャ補償信号ＢＶＡ（５，５）とを加算して、図９の座標位置（５，５）の画素のＢ用アパーチャ補償信号ＢＡ（５，５）を出力する。従って、このＢ用アパーチャ補償信号ＢＡ（５，５）は、次式で表される。
【００４０】
0003800948.tif 000006
【００４１】
また、図１のＲＡ生成回路４６Ｒは、ＭＥＭ２２Ｒから読み出されたディジタルＲ信号とＧＴＨ・ＧＴＢ生成回路４５から出力されるＧＴＨ信号及びＧＴＢ信号に対し、係数制御信号生成回路２４で生成された係数制御信号ＦＮで設定される乗算係数を用いて演算して、Ｒ用アパーチャ補償信号ＲＡを生成して加算回路４７Ｒに供給し、ここでＭＥＭ２２Ｒから読み出されたディジタルＲ信号と加算させて、アパーチャ補償されたＲ信号Ｒ＋ＲＡを出力させる。
【００４２】
図４は上記のＲＡ生成回路４６Ｒの一例の回路図を示す。このＲＡ生成回路４６Ｒは前記ＢＡ生成回路４６Ｂと実質的に同一であり、乗算器３１Ｒ〜３３Ｒ、３６Ｒ〜３８Ｒ、４９Ｒ〜５４Ｒ、５７Ｒ〜６２Ｒ及び６４Ｒと、加算回路５５Ｒ、６３Ｒ及び６５Ｒより構成されており、次式で表されるＲ用アパーチャ補償信号ＲＡ（５，５）を加算回路６５Ｒより出力する。
【００４３】
0003800948.tif 000007
【００４４】
上記のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡの水平周波数特性は図５、垂直周波数特性は図６のような設定が可能である。なお、図５の水平軸の水平周波数ｆHは水平方向の画素ピッチＰＨの逆数であり、図６の水平軸の垂直周波数ｆVは垂直方向の画素ピッチＰＶの逆数である。ここで、図５及び図６の各特性図中、特性曲線ａは、前記の各係数がＫＨ０＝０．５、ＫＨ１＝２／４、ＫＨ２＝０、ＫＨ３＝−１／４、ＫＨ４＝０、ＫＨ５＝０、ＫＶ０＝０．５、ＫＶ１＝２／４、ＫＶ２＝０、ＫＶ３＝−１／４、ＫＶ４＝０、ＫＶ５＝０の場合の特性を示す。
【００４５】
また、特性曲線ｂは、前記の各係数がＫＨ０＝１．２５、ＫＨ１＝１０／２８、ＫＨ２＝２／２８、ＫＨ３＝−５／２８、ＫＨ４＝−２／２８、ＫＨ５＝０、ＫＶ０＝１．２５、ＫＶ１＝１０／２８、ＫＶ２＝２／２８、ＫＶ３＝−５／２８、ＫＶ４＝−２／２８、ＫＶ５＝０の場合、特性曲線ｃは、前記の各係数がＫＨ０＝１．６６、ＫＨ１＝１０／３６、ＫＨ２＝４／３６、ＫＨ３＝−４／３６、ＫＨ４＝−４／３６、ＫＨ５＝−１／３６、ＫＶ０＝１．６６、ＫＶ１＝１０／３６、ＫＶ２＝４／３６、ＫＶ３＝−４／３６、ＫＶ４＝−４／３６、ＫＶ５＝−１／３６の場合、特性曲線ｄは、前記の各係数がＫＨ０＝１．９５、ＫＨ１＝４／１６、ＫＨ２＝２／１６、ＫＨ３＝−１／１６、ＫＨ４＝−２／１６、ＫＨ５＝−１／１６、ＫＶ０＝１．９５、ＫＶ１＝４／１６、ＫＶ２＝２／１６、ＫＶ３＝−１／１６、ＫＶ４＝−２／１６、ＫＶ５＝−１／１６の場合の各特性を示す。
【００４６】
上記の係数設定により、図５及び図６に示すように、特性曲線ａ、ｂ、ｃ、ｄの順でアパーチャ補償信号のゲイン増大とブースト周波数の低下を連続的に設定できていることが分かる。従来方式では、アパーチャ補償信号のゲインは、係数制御信号に従って増減を可変できるが、ブースト周波数は固定である。これに対し、本実施の形態では、アパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡのゲインを増減できることは勿論のこと、ゲイン増大と共に連続的にブースト周波数を低く変更することができる。
【００４７】
従って、撮像装置の光学系レンズをＭＴＦの劣化したものにレンズ交換したような場合は、図５及び図６にｄで示すような、低域周波数でゲインが高く、高域周波数ではゲインの小さな特性に設定することにより、信号成分の少ない高域周波数帯域のノイズ成分の増加を抑えることができ、しかもゲイン増加による輪郭強調により解像度感の不足を補う設定ができる。
【００４８】
なお、係数については、下記の式の条件を満たしている必要がある。
【００４９】
ＫＨ１＝−２（ＫＨ３＋ＫＨ５）
ＫＨ２＝−ＫＨ４
ＫＶ１＝−２（ＫＶ３＋ＫＶ５）
ＫＶ２＝−ＫＶ４
【００５０】
なお、上記の実施の形態では水平方向と垂直方向の両方のアパーチャ補償信号を生成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば回路規模の都合で垂直方向のアパーチャ補償信号だけを生成するようにしてもよい。また、水平方向のアパーチャ補償信号だけを生成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記の実施の形態では、図５及び図６に示すように４種類のアパーチャ補償特性を得ているが、３種類以下、あるいは５種類以上のアパーチャ補償特性を得るような構成としてもよいことは勿論である。この場合、アパーチャ補償特性の数に応じて、ＧＡ生成回路、ＢＡ生成回路及びＲＡ生成回路の乗算器の数や乗算係数を設定する必要がある。なお、使用する固体撮像素子としてはＰＡＬ方式用固体撮像素子ではなく、ＮＴＳＣ方式用固体撮像素子などでも使用可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像素子から得られた画像信号の、予め定めた方向の複数の画素と乗算する第１の乗算係数と、補間信号と乗算する第２の乗算係数の設定により、ブースト周波数及びゲインが互いに異なる複数のアパーチャ補償特性のうち、所望の一のアパーチャ補償特性のアパーチャ補償信号を出力することにより、アパーチャゲインが増大すると共に、各原色信号用のアパーチャ補償信号のブースト周波数を低く設定できるため、信号成分の少ない高域周波数帯域のノイズ成分の増加を抑えることができ、しかもゲイン増加による輪郭強調により解像度感の不足を補う設定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる画像信号処理装置の一実施の形態の要部のブロック図である。
【図２】  図１中のＧＡ生成回路の一例の回路構成図である。
【図３】  図１中のＢＡ生成回路の一例の回路構成図である。
【図４】  図１中のＲＡ生成回路の一例の回路構成図である。
【図５】  図１中のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡの水平周波数特性を示す図である。
【図６】  図１中のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡの垂直周波数特性を示す図である。
【図７】本発明になる画像信号処理装置に適用される色分解光学系の一例の構成図である。
【図８】従来の画像信号処理装置の一例の要部のブロック図である。
【図９】図７の色分解光学系の一例の画素位置関係を示す図である。
【図１０】  図８中のＧＡ生成回路の一例の回路構成図である。
【図１１】  図８中のＢＡ生成回路の一例の回路構成図である。
【図１２】  図８中のＲＡ生成回路の一例の回路構成図である。
【図１３】  図８中のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡの水平周波数特性の一例を示す図である。
【図１４】  図８中のアパーチャ補償信号ＧＡ、ＢＡ、ＲＡの垂直周波数特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０、１１、１２  プリズム
１３  青補正フィルタ
１４  赤補正フィルタ
１５  緑補正フィルタ
１６Ｒ  Ｒ用の固体撮像素子
１６Ｂ  Ｂ用の固体撮像素子
１６Ｇ  Ｇ用の固体撮像素子
１８  信号生成回路
２１Ｂ、２１Ｒ、２１Ｇ  ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
２２Ｂ、２２Ｒ、２２Ｇ  メモリ（ＭＥＭ）
２４  係数制御信号生成回路
４４  ＲＢＨ・ＲＢＶ生成回路
４５  ＧＴＨ・ＧＴＶ生成回路
４６Ｇ  ＧＡ生成回路
４６Ｂ  ＢＡ生成回路
４６Ｒ  ＲＡ生成回路
４７Ｇ、４７Ｂ、４７Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂ、５５Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｒ、６５Ｇ、６５Ｒ、６５Ｂ  加算回路
３１Ｇ〜３３Ｇ、３６Ｇ〜３８Ｇ、４９Ｇ〜５４Ｇ、５６Ｇ〜６２Ｇ、６４Ｇ
ＧＡ生成回路用乗算器
３１Ｂ〜３３Ｂ、３６Ｂ〜３８Ｂ、４９Ｂ〜５４Ｂ、５６Ｂ〜６２Ｂ、６４Ｂ
ＢＡ生成回路用乗算器
３１Ｒ〜３３Ｒ、３６Ｒ〜３８Ｒ、４９Ｒ〜５４Ｒ、５６Ｒ〜６２Ｒ、６４Ｒ
ＲＡ生成回路用乗算器
ＦＮ  係数制御信号
【図１】
0003800948.tif 000008
【図２】
0003800948.tif 000009
【図３】
0003800948.tif 000010
【図４】
0003800948.tif 000011
【図５】
0003800948.tif 000012
【図６】
0003800948.tif 000013
【図７】
0003800948.tif 000014
【図８】
0003800948.tif 000015
【図９】
0003800948.tif 000016
【図１０】
0003800948.tif 000017
【図１１】
0003800948.tif 000018
【図１２】
0003800948.tif 000019
【図１３】
0003800948.tif 000020
【図１４】
0003800948.tif 000021