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数码摄像机以及固体摄像装置.pdf

  • 上传人:1520****312
  • 文档编号:4277308
  • 上传时间:2018-09-13
  • 格式:PDF
  • 页数:21
  • 大小:1.17MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410427696.6

    申请日:

    2014.08.27

    公开号:

    CN104661002A

    公开日:

    2015.05.27

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的撤回IPC(主分类):H04N 9/04申请公布日:20150527|||实质审查的生效IPC(主分类):H04N 9/04申请日:20140827|||公开

    IPC分类号:

    H04N9/04; H04N9/64; H04N9/79

    主分类号:

    H04N9/04

    申请人:

    株式会社东芝

    发明人:

    小笠原隆行; 田边健; 岩田胜雄; 永田一博; 佐藤二尚

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    2013-243260 2013.11.25 JP

    专利代理机构:

    永新专利商标代理有限公司72002

    代理人:

    夏斌

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    内容摘要

    本发明提供数码摄像机以及固体摄像装置。根据实施方式,数码摄像机具有去马赛克处理部。像素块由红色像素、蓝色像素、第一绿色像素以及第二绿色像素构成。由第一绿色像素检测的第一绿色成分和由第二绿色像素检测的第二绿色成分是相同波长区域的绿色成分。去马赛克处理部生成四个成分的图像信号。四个成分是红色成分、蓝色成分、第一绿色成分以及第二绿色成分。

    权利要求书

    权利要求书1.  一种固体摄像装置,其中,该固体摄像装置具有:像素阵列,呈阵列状配置有具备光电转换元件的多个像素,按照每个像素来分担地检测各色光的信号电平;以及信号处理电路,实施从上述像素阵列输出的图像信号的信号处理,上述信号处理电路具有去马赛克处理部,该去马赛克处理部实施对按照每个上述像素检测到的信号电平进行插补而生成各像素的位置的各色光的信号成分的去马赛克处理,上述像素阵列以像素块为单位而构成,该像素块由对红色光的信号电平进行检测的红色像素、对蓝色光的信号电平进行检测的蓝色像素、对绿色光的信号电平进行检测的第一绿色像素以及第二绿色像素构成,由上述第一绿色像素检测的第一绿色成分和由上述第二绿色像素检测的第二绿色成分是相同波长区域的绿色成分,上述去马赛克处理部生成由上述红色像素检测的红色成分、由上述蓝色像素检测的蓝色成分、上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分这四个成分的图像信号。2.  如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,上述信号处理电路具有彩色矩阵处理部,该彩色矩阵处理部根据上述四个成分的图像信号来新生成红色成分、绿色成分以及蓝色成分这三个成分的图像信号。3.  如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,上述去马赛克处理部基于转换表格对按照每个上述像素检测到的信号电平进行插补,用于得到上述第一绿色成分的转换表格和用于得到上述第二绿色成分的转换表格相互不同。4.  如权利要求3所述的固体摄像装置,其中,上述转换表格是将与上述像素块所包含的各像素的信号电平相乘的系数作为要素的矩阵,包含对上述第一绿色成分与上述第二绿色成分的灵敏度差的调整在内地设定上述系数。5.  如权利要求3所述的固体摄像装置,其中,具有存储上述转换表格的存储器,上述存储器存储用于得到各像素的位置的上述四个成分的图像信号的16个转换表格。6.  如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述第一绿色像素的位置的上述第二绿色成分而准备的转换表格的插补,而得到上述第一绿色像素的位置的上述第二绿色成分的信号。7.  如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述第二绿色像素的位置的上述第一绿色成分而准备的转换表格的插补,而得到上述第二绿色像素的位置的上述第一绿色成分的信号。8.  如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述红色像素的位置的上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分而分别准备的转换表格的插补,而得到上述红色像素的位置的上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分的各信号。9.  如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述蓝色像素的位置的上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分而分别准备的转换表格的插补,而得到上述蓝色像素的位置的上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分的各信号。10.  如权利要求1所述的固体摄像装置,其中,具有设置于上述像素阵列的各像素的入射侧的滤色器,设置于上述第一绿色像素的入射侧的滤色器和设置于上述第二绿色像素的入射侧的滤色器具备使上述相同波长区域的绿色成分透射的波长特性。11.  一种数码摄像机,其中,上述数码摄像机具有:摄像机模块,具备取入来自被摄体的光并使被摄体像成像的摄像光学系统和对上述被摄体像进行摄像的固体摄像装置;以及处理器,对上述摄像机模块进行控制,上述固体摄像装置具备像素阵列,该像素阵列呈阵列状配置有具备光电转换元件的多个像素,按照每个像素来分担地检测各色光的信号电平,上述处理器具备去马赛克处理部,该去马赛克处理部实施对按照每个上述像素检测到的信号电平进行插补而生成各像素的位置的各色光的信号成分的去马赛克处理,上述像素阵列以像素块为单位而构成,该像素块由对红色光的信号电平进行检测的红色像素、对蓝色光的信号电平进行检测的蓝色像素、对绿色光的信号电平进行检测的第一绿色像素以及第二绿色像素构成,由上述第一绿色像素检测的第一绿色成分和由上述第二绿色像素检测的第二绿色成分是相同波长区域的绿色成分,上述去马赛克处理部生成由上述红色像素检测的红色成分、由上述蓝色像素检测的蓝色成分、上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分这四个成分的图像信号。12.  如权利要求11所述的数码摄像机,其中,上述处理器具有彩色矩阵处理部,该彩色矩阵处理部根据上述四个成分的图像信号来新生成红色成分、绿色成分以及蓝色成分这三个成分的图像信号。13.  如权利要求11所述的数码摄像机,其中,上述去马赛克处理部基于转换表格对按照每个上述像素检测到的信号电平进行插补,用于得到上述第一绿色成分的转换表格和用于得到上述第二绿色成分的转换表格相互不同。14.  如权利要求13所述的数码摄像机,其中,上述转换表格是将与上述像素块所包含的各像素的信号电平相乘的系数作为要素的矩阵,包含对上述第一绿色成分与上述第二绿色成分的灵敏度差的调整在内地设定上述系数。15.  如权利要求13所述的数码摄像机,其中,具有存储上述转换表格的存储器,上述存储器存储用于得到各像素的位置的上述四个成分的图像信号的16个转换表格。16.  如权利要求11所述的数码摄像机,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述第一绿色像素的位置的上述第二绿色成分而准备的转换表格的插补,而得到上述第一绿色像素的位置的上述第二绿色成分的信号。17.  如权利要求11所述的数码摄像机,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述第二绿色像素的位置的上述第一绿色成分而准备的转换表格的插补,而得到上述第二绿色像素的位置的上述第一绿色成分的信号。18.  如权利要求11所述的数码摄像机,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述红色像素的位置的上述第一绿 色成分以及上述第二绿色成分而分别准备的转换表格的插补,而得到上述红色像素的位置的上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分的各信号。19.  如权利要求11所述的数码摄像机,其中,上述去马赛克处理部实施基于针对上述蓝色像素的位置的上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分而分别准备的转换表格的插补,而得到上述蓝色像素的位置的上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分的各信号。20.  如权利要求11所述的数码摄像机,其中,上述固体摄像装置具备设置于上述像素阵列的各像素的入射侧的滤色器,设置于上述第一绿色像素的入射侧的滤色器和设置于上述第二绿色像素的入射侧的滤色器具备使上述相同波长区域的绿色成分透射的波长特性。

    说明书

    说明书数码摄像机以及固体摄像装置
    关联申请的参照:本申请享受2013年11月25日提交的日本专利申请号2013-243260的优先权利益,该日本专利申请的全部内容被援用于本申请。
    技术领域
    本实施方式总体上涉及数码摄像机以及固体摄像装置。
    背景技术
    以往,作为固体摄像装置所具备的图像传感器的颜色排列,一般采用拜耳排列。拜耳排列以2×2的像素块为单位。在该像素块的对角配置红色(R)像素以及蓝色(B)像素,在剩余的对角配置两个绿色(G)像素。将像素块所包含的两个G像素中的在行方向上与R像素相邻的G像素称作Gr像素。将像素块所包含的两个G像素中的在行方向上与B像素相邻的G像素称作Gb像素。
    作为使图像传感器的颜色再现性降低的原因,例如存在邻接的像素间的光学或者电气的串扰(混色)。图像传感器为了对应于摄像机模块的小型化以及像素数的增大,像素的细微化正在发展。像素越变得小型,则越容易产生串扰。
    另外,例如,有时来自光电二极管的布线层的反射光成为原因,而邻接的像素彼此的感光灵敏度产生差异。在由于光电二极管所具备的构造的对称性等而来自布线层的反射光的量存在偏差的情况下,有时在邻接的像素彼此之间产生灵敏度差。例如,在具备背面布线的光电二极管中,背面布线上的硅层越薄,则来自背面布线的反射光的影响越大。
    当由于这些原因而在Gr像素与Gb像素之间产生灵敏度差时,被摄体上不存在的色斑例如成为格子花纹而出现在图像中。为了减少由于Gr像素以及Gb像素的灵敏度差而产生的色斑,以往已知有实施从Gr像素输出的信号和从Gb像素输出的信号的平均化处理的图像传感器。但是,图像传感器由 于实施这种平均化处理而图像的析像度大幅度劣化。
    在通过重新考虑光电二极管的构造来实现像素间的灵敏度差的减少的情况下,需要考虑与光电二极管其他性能的均衡,因此开发存在巨大困难。
    发明内容
    本发明要解决的课题在于,提供能够进行色斑较少、析像度较高、高质量的图像的摄影的数码摄像机以及固体摄像装置。
    一个实施方式的固体摄像装置为,具有:像素阵列,呈阵列状配置有具备光电转换元件的多个像素,按照每个像素来分担地检测各色光的信号电平;以及信号处理电路,实施从上述像素阵列输出的图像信号的信号处理,
    上述信号处理电路具有去马赛克处理部,该去马赛克处理部实施对按照每个上述像素检测到的信号电平进行插补而生成各像素的位置的各色光的信号成分的去马赛克处理,
    上述像素阵列以像素块为单位而构成,该像素块由对红色光的信号电平进行检测的红色像素、对蓝色光的信号电平进行检测的蓝色像素、对绿色光的信号电平进行检测的第一绿色像素以及第二绿色像素构成,
    由上述第一绿色像素检测的第一绿色成分和由上述第二绿色像素检测的第二绿色成分是相同波长区域的绿色成分,
    上述去马赛克处理部生成由上述红色像素检测的红色成分、由上述蓝色像素检测的蓝色成分、上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分这四个成分的图像信号。
    另一个实施方式的数码摄像机为,具有:摄像机模块,具备取入来自被摄体的光并使被摄体像成像的摄像光学系统和对上述被摄体像进行摄像的固体摄像装置;以及处理器,对上述摄像机模块进行控制,
    上述固体摄像装置具备像素阵列,该像素阵列呈阵列状配置有具备光电转换元件的多个像素,按照每个像素来分担地检测各色光的信号电平,
    上述处理器具备去马赛克处理部,该去马赛克处理部实施对按照每个上述像素检测到的信号电平进行插补而生成各像素的位置的各色光的信号成分的去马赛克处理,
    上述像素阵列以像素块为单位而构成,该像素块由对红色光的信号电平进行检测的红色像素、对蓝色光的信号电平进行检测的蓝色像素、对绿色光的信号电平进行检测的第一绿色像素以及第二绿色像素构成,
    由上述第一绿色像素检测的第一绿色成分和由上述第二绿色像素检测的第二绿色成分是相同波长区域的绿色成分,
    上述去马赛克处理部生成由上述红色像素检测的红色成分、由上述蓝色像素检测的蓝色成分、上述第一绿色成分以及上述第二绿色成分这四个成分的图像信号。
    根据上述构成的数码摄像机以及固体摄像装置,能够进行色斑较少、析像度较高、高质量的图像的摄影。
    附图说明
    图1是表示实施方式的固体摄像装置的概略构成的框图。
    图2是表示具备固体摄像装置的数码摄像机的概略构成的框图。
    图3是表示设置于数码摄像机的光学系统的概略构成的图。
    图4是对滤色器的排列进行说明的图。
    图5是对构成像素阵列的拜耳排列的像素块进行说明的图。
    图6是表示ISP的构成的框图。
    图7是表示用于得到R像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。
    图8是表示用于得到B像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。
    图9是表示用于得到Gr像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。
    图10是表示用于得到Gb像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。
    图11是对用于得到R像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。
    图12是对用于得到Gr像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。
    图13是对用于得到B像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。
    图14是对用于得到Gb像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。
    具体实施方式
    根据本实施方式,数码摄像机具有像素阵列以及去马赛克处理部。像素阵列呈阵列状配置有多个像素。像素具备光电转换元件。像素阵列按照每个像素来分担地检测各色光的信号电平。去马赛克处理部实施去马赛克处理。去马赛克处理是对按照每个像素检测到的信号电平进行插补而生成各像素的位置的各色光的信号成分的处理。像素阵列以像素块为单位而构成。像素块由红色像素、蓝色像素、第一绿色像素以及第二绿色像素构成。红色像素对红色光的信号电平进行检测。蓝色像素对蓝色光的信号电平进行检测。第一绿色像素以及第二绿色像素对绿色光的信号电平进行检测。由第一绿色像素检测到的第一绿色成分和由第二绿色像素检测到的第二绿色成分是相同波长区域的绿色成分。去马赛克处理部生成四个成分的图像信号。四个成分是红色成分、蓝色成分、第一绿色成分以及第二绿色成分。红色成分由红色像素检测。蓝色成分由蓝色像素检测。
    以下,参照附图对实施方式的数码摄像机以及固体摄像装置进行详细说明。另外,本发明不被该实施方式限定。
    (实施方式)
    图1是表示实施方式的固体摄像装置的概略构成的框图。图2是表示具备固体摄像装置的数码摄像机的概略构成的框图。
    数码摄像机1具有摄像机模块2以及后级处理部3。摄像机模块2具有摄像光学系统4以及固体摄像装置5。后级处理部3具有图像信号处理器(ISP)6、存储部7、显示部8以及OTP(one time programmable memory:一次可编程存储器)9。实施方式的数码摄像机1的构成例如也可以应用于带摄像机的便携终端等电子设备。
    摄像光学系统4取入来自被摄体的光,并使被摄体像成像。固体摄像装置5对被摄体像进行摄像。ISP6实施通过固体摄像装置5的摄像而得到的图 像信号的信号处理。ISP6实施缺陷修正、噪声减少处理、镜头阴影校正、去马赛克处理、白平衡调整、彩色矩阵处理、伽马校正等信号处理。存储部7对经过了ISP6的信号处理的图像进行存储。存储部7根据用户的操作等向显示部8输出图像信号。
    显示部8根据从ISP6或者存储部7输入的图像信号来显示图像。显示部8例如是液晶显示器。数码摄像机1基于经过了ISP6的信号处理的数据,实施摄像机模块2的反馈控制。OTP9存储用于ISP6的信号处理的参数。
    固体摄像装置5具备作为摄像元件的图像传感器10、以及作为图像处理装置的信号处理电路11。图像传感器10例如是CMOS图像传感器。除了CMOS图像传感器以外,图像传感器10还可以是CCD。
    图像传感器10具有像素阵列12、垂直位移寄存器13、定时控制部14、相关双取样部(CDS)15、模拟数字转换部(ADC)16以及行存储器17。
    像素阵列12设置于图像传感器10的摄像区域。像素阵列12由沿水平方向(行方向)以及垂直方向(列方向)呈阵列状配置的多个像素构成。各像素具备作为光电转换元件的光电二极管。光电二极管生成与入射光量相应的信号电荷。像素阵列12根据颜色排列而按照每个像素来分担地检测各色光的信号电平。
    定时控制部14将垂直同步信号向垂直位移寄存器13供给,该垂直同步信号指示从像素阵列12的各像素读出信号的定时。定时控制部14对CDS15、ADC16以及行存储器17分别供给指示驱动定时的定时信号。
    垂直位移寄存器13根据来自定时控制部14的垂直同步信号,按照每行来选择像素阵列12内的像素。垂直位移寄存器13向所选择的行的各像素输出读出信号。从垂直位移寄存器13输入了读出信号的像素,输出与入射光量相应地蓄积的信号电荷。像素阵列12将来自像素的信号经由垂直信号线向CDS15输出。
    CDS15对来自像素阵列12的信号进行用于减少固定模式噪声的相关双取样处理。ADC16将模拟方式的信号转换成数字方式的信号。行存储器17蓄积来自ADC16的信号。图像传感器10将蓄积于行存储器17的信号输出。
    信号处理电路11对来自图像传感器10的图像信号实施各种信号处理。固体摄像装置5将经过了信号处理电路11的信号处理后的图像信号向芯片 外部输出。固体摄像装置5基于经过了信号处理电路11的信号处理后的数据实施图像传感器10的反馈控制。
    图3是表示设置于数码摄像机的光学系统的概略构成的图。从被摄体向数码摄像机1的摄像光学系统4入射的光,经由主镜101、副镜102以及机械快门106而向图像传感器10前进。数码摄像机1在图像传感器10中对被摄体像进行摄像。
    由副镜102反射的光向自动聚焦(AF)传感器103前进。数码摄像机1进行使用AF传感器103的检测结果的聚焦调整。由主镜101反射的光经由透镜104以及棱镜105向取景器107前进。
    图4是对滤色器的排列进行说明的图。图5是对构成像素阵列的拜耳排列的像素块进行说明的图。滤色器20设置于像素阵列12的各像素的入射侧。
    像素阵列12的红色(R)像素、蓝色(B)像素、绿色(G)像素根据拜耳排列进行配置。R像素对R光的信号电平进行检测。B像素对B光的信号电平进行检测。G像素对G光的信号电平进行检测。
    拜耳排列以2×2的像素块为单位。R像素以及B像素配置于该像素块的对角。在像素块的剩余的对角配置两个G像素。像素阵列12以由R像素、B像素以及两个G像素构成的该像素块为单位而构成。
    Gr像素是像素块所包含的两个G像素中的在行方向上与R像素相邻的G像素。Gr像素是第一绿色像素。Gb像素是像素块所包含的两个G像素中的在行方向上与B像素相邻的G像素。Gb像素是第二绿色像素。
    设置于R像素的入射侧的滤色器20使R光选择性地透射。设置于B像素的入射侧的滤色器20使B光选择性地透射。设置于Gr像素的入射侧的滤色器20使G光选择性地透射。设置于Gb像素的入射侧的滤色器20使G光选择性地透射。
    设置于Gr像素的入射侧的滤色器20和设置于Gb像素的入射侧的滤色器20具备使相同波长区域的G光透射的波长特性。由此,Gr像素以及Gb像素分别对透射了滤色器20的相同波长区域的G光的信号电平进行检测。
    图6是表示ISP的构成的框图。在图6中表示用于ISP6的各种信号处理的构成中的用于去马赛克处理、白平衡调整、彩色矩阵处理以及伽马校正的各构成。对于用于ISP6的其他信号处理的构成省略图示。
    向ISP6输入的图像信号例如按照去马赛克处理部21、白平衡调整部22、彩色矩阵处理部23以及伽马校正部24的顺序输入。去马赛克处理部21实施去马赛克处理,该去马赛克处理为,对按照每个像素检测到的信号电平进行插补,而生成各像素的位置处的各色光的信号电平。去马赛克处理部21通过向RAW数据的去马赛克处理来合成彩色的位映像。
    去马赛克处理部21实施由R像素检测到的信号电平、由B像素检测到的信号电平、由Gr像素检测到的信号电平、由Gb像素检测到的信号电平的插补。在用于插补的运算中,去马赛克处理部21以与是对相互不同的色光检测到的信号电平彼此的情况相同的方式,对由Gr像素检测到的信号电平以及由Gb像素检测到的信号电平具有区别地进行处理。
    去马赛克处理部21生成R、B、Gr、Gb这四个成分的图像信号。R图像信号由针对于由R像素检测到的R成分的信号、以及针对于B、Gr、Gb的各像素的位置的R成分的插补结果构成。B图像信号由针对于由B像素检测到的B成分的信号、以及针对于R、Gr、Gb的各像素的位置的B成分的插补结果构成。
    Gr图像信号由针对于由Gr像素检测到的Gr成分的信号、以及针对于R、B、Gb的各像素的位置的Gr成分的插补结果构成。Gb图像信号由针对于由Gb像素检测到的Gb成分的信号、以及针对于R、B、Gr的各像素的位置的Gb成分的插补结果构成。由Gr像素检测的第一绿色成分即Gr成分和由Gb像素检测的第二绿色成分即Gb成分是相同波长区域的G光成分。
    白平衡调整部22对经过去马赛克处理而生成的各色的图像信号实施白平衡处理。彩色矩阵处理部23对各色的图像信号实施彩色矩阵处理。彩色矩阵处理部23通过实施彩色矩阵处理,由此从R、B、Gr、Gb这四个成分的图像信号向R、B、G这三个成分的图像信号进行转换。彩色矩阵处理部23在该图像信号的转换的同时进行用于提高颜色再现性的图像信号的调整。
    伽马校正部24对经过了彩色矩阵处理后的R、G、B的图像信号实施用于校正图像的灰度的伽马校正。另外,向去马赛克处理部21、白平衡调整部22、彩色矩阵处理部23以及伽马校正部24输入图像信号的顺序也可以适当变更。
    数码摄像机1也可以使在本实施方式中由ISP6实施的各种信号处理的 至少某一个信号处理由固体摄像装置5的信号处理电路11实施。数码摄像机1也可以使各种信号处理的至少某一个信号处理由信号处理电路11以及ISP6的双方实施。信号处理电路11以及ISP6也可以追加实施在本实施方式中说明的信号处理以外的信号处理。信号处理电路11以及ISP6也可以省略在本实施方式中说明的信号处理中的能够省略的处理。
    去马赛克处理部21例如基于5×5的转换表格来实施信号电平的插补。该转换表格是将与5×5的像素块所包含的各像素的信号电平相乘的系数作为要素的矩阵。
    转换表格例如预先存储于OTP9。OTP9是存储转换表格的存储部。OTP9存储用于得到R、B、Gr、Gb的各像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的16个转换表格。在OTP9中,作为用于得到Gr成分的转换表格和用于得到Gb成分的转换表格,而准备有相互不同的转换表格。去马赛克处理部21从OTP9读出转换表格。
    各转换表格的各系数,包含使Gr像素与Gb像素的灵敏度差减少的调整地被设定。在本实施方式中,用于得到R成分以及B成分的各转换表格,与使由Gr像素检测到的信号电平和由Gb像素检测到的信号电平相互不区别地进行处理的情况相比,所设定的各系数会不同。
    图7是表示用于得到R像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。R像素位于5×5的像素块的中心。去马赛克处理部21对于该R像素的R成分的信号,可以将由该R像素检测到的信号电平直接输出。去马赛克处理部21对于该R像素的位置的B、Gr、Gb的各成分,实施基于对于B、Gr、Gb的各成分分别准备的转换表格的插补。
    图8是表示用于得到B像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。B像素位于5×5的像素块的中心。去马赛克处理部21对于该B像素的B成分的信号,可以将由该B像素检测到的信号电平直接输出。去马赛克处理部21对于该B像素的位置的R、Gr、Gb的各成分,实施基于对于R、Gr、Gb的各成分分别准备的转换表格的插补。
    图9是表示用于得到Gr像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。Gr像素位于5×5的像素块的中心。去马赛克处理部21对于该Gr像素的Gr成分的信号,可以将由该Gr像素检测到的信号电平直 接输出。去马赛克处理部21对于该Gr像素的位置的R、B、Gb的各成分,实施基于对于R、B、Gb的各成分分别准备的转换表格的插补。
    图10是表示用于得到Gb像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的例子的图。Gb像素位于5×5的像素块的中心。去马赛克处理部21对于该Gb像素的Gb成分的信号,可以将由该Gb像素检测到的信号电平直接输出。去马赛克处理部21对于该Gb像素的位置的R、B、Gr的各成分,实施基于对于R、B、Gr的各成分分别准备的转换表格的插补。
    另外,作为在本实施方式中例示的各转换表格的要素的系数也可以适当变更。转换表格不限定于5×5的矩阵的情况。转换表格能够根据在对于各色成分的插补中信号电平被参照的像素块的范围等而适当变形。
    彩色矩阵处理部23例如进行以下的式(1)的运算,由此根据R、B、Gr、Gb这四个成分的图像信号(R、Gr、B、Gb)来新生成R、G、B这三个成分的图像信号(R’、G’、B’)。
    R'G'B'=a11a12a13a14a21a22a23a24a31a32a33a34RGrBGb...(1)]]>
    另外,aij(i=1、2、3,j=1、2、3、4)为校正系数。彩色矩阵处理部23通过将3×4的彩色矩阵与四个成分的图像信号(R、Gr、B、Gb)相乘来生成三个成分的图像信号(R’、G’、B’)。
    3×4的彩色矩阵的校正系数满足从式(2)到式(4)的条件。
    a11+a12+a13+a14=1……(2)
    a21+a22+a23+a24=1……(3)
    a31+a32+a33+a34=1……(4)
    此处,对本实施方式的去马赛克处理部21的各转换表格的条件进行说明。图11是对用于得到R像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。“R11”、“Gr12”……分别表示5×5的转换表格的各系数。各系数分别与5×5的像素块的各像素对应。系数与由相对应的像素检测到的信号电平相乘。
    用于得到R成分的信号的转换表格为,关于与R像素对应的各系数,满 足以下的式(5)的条件。此外,如式(6)所示那样,与B、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    R11+R13+R15+R31+R33+R35+R51+R53+R55=1……(5)
    Gr12+Gr14+Gb21+B22+Gb23+B24+Gb25+Gr32+Gr34+Gb41+B42+Gb43+B44+Gb45+Gr52+Gr54=0……(6)
    用于得到Gr成分的信号的转换表格为,关于与Gr像素对应的各系数,满足以下的式(7)的条件。与R、B、Gb的像素对应的各系数之和成为零。另外,在以下的说明中,对于各系数成为零时的公式省略记载。
    Gr12+Gr14+Gr32+Gr34+Gr52+Gr54=1……(7)
    用于得到B成分的信号的转换表格为,关于与B像素对应的各系数,满足以下的式(8)的条件。与R、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    B22+B24+B42+B44=1……(8)
    用于得到Gb成分的信号的转换表格为,关于与Gb像素对应的各系数,满足以下的式(9)的条件。与R、B、Gr的像素对应的各系数之和成为零。
    Gb21+Gb23+Gb25+Gb41+Gb43+Gb45=1……(9)
    图12是对用于得到Gr像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。“Gr11”、“R12”……分别表示5×5的转换表格的各系数。
    用于得到R成分的信号的转换表格为,关于与R像素对应的各系数,满足以下的式(10)的条件。与B、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    R12+R14+R32+R34+R52+R54=1……(10)
    用于得到Gr成分的信号的转换表格为,关于与Gr像素对应的各系数,满足以下的式(11)的条件。与R、B、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    Gr11+Gr13+Gr15+Gr31+Gr33+Gr35+Gr51+Gr53+Gr55=1……(11)
    用于得到B成分的信号的转换表格为,关于与B像素对应的各系数,满足以下的式(12)的条件。与R、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    B21+B23+B25+B41+B43+B45=1……(12)
    用于得到Gb成分的信号的转换表格为,关于与Gb像素对应的各系数,满足以下的式(13)的条件。与R、B、Gr的像素对应的各系数之和成为零。
    Gb22+Gb24+Gb42+Gb44=1……(13)
    图13是对用于得到B像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。“B11”、“Gb12”……分别表示5×5的转换表格的各系数。
    用于得到R成分的信号的转换表格为,关于与R像素对应的各系数,满足以下的式(14)的条件。与B、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    R22+R24+R42+R44=1……(14)
    用于得到Gr成分的信号的转换表格为,关于与Gr像素对应的各系数,满足以下的式(15)的条件。与R、B、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    Gr21+Gr23+Gr25+Gr41+Gr43+Gr45=1……(15)
    用于得到B成分的信号的转换表格为,关于与B像素对应的各系数,满足以下的式(16)的条件。与R、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    B11+B13+B15+B31+B33+B35+B51+B53+B55=1……(16)
    用于得到Gb成分的信号的转换表格为,关于与Gb像素对应的各系数,满足以下的式(17)的条件。与R、B、Gr的像素对应的各系数之和成为零。
    Gb12+Gb14+Gb32+Gb34+Gb52+Gb54=1……(17)
    图14是对用于得到Gb像素的位置的R、B、Gr、Gb的各成分的信号的转换表格的条件进行说明的图。“Gb11”、“B12”……分别表示5×5的转换表格的各系数。
    用于得到R成分的信号的转换表格为,关于与R像素对应的各系数,满足以下的式(18)的条件。与B、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    R21+R23+R25+R41+R43+R45=1……(18)
    用于得到Gr成分的信号的转换表格为,关于与Gr像素对应的各系数,满足以下的式(19)的条件。与R、B、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    Gr22+Gr24+Gr42+Gr44=1……(19)
    用于得到B成分的信号的转换表格为,关于与B像素对应的各系数,满足以下的式(20)的条件。与R、Gr、Gb的像素对应的各系数之和成为零。
    B12+B14+B32+B34+B52+B54=1……(20)
    用于得到Gb成分的信号的转换表格为,关于与Gb像素对应的各系数,满足以下的式(21)的条件。与R、B、Gr的像素对应的各系数之和成为零。
    Gb11+Gb13+Gb15+Gb31+Gb33+Gb35+Gb51+Gb53+Gb55=1……(21)
    根据实施方式,图像传感器10通过Gr像素和Gb像素分别对相同波长区域的Gr成分和Gb成分进行检测。另一方面,去马赛克处理部21在用于插补的运算中,以与是相互不同的色成分彼此的情况相同的方式,使Gr成分与Gb成分相区别而生成R、B、Gr、Gb这四个成分的图像信号。
    通过如此在去马赛克处理中区别地处理Gr成分和Gb成分,由此能够任意地调整用于插补的转换表格的各系数,以使Gr像素与Gb像素的灵敏度差减少。去马赛克处理部21基于包含使Gr像素与Gb像素的灵敏度差减少的调整在内而设定的转换表格来实施插补。
    通过实施这种基于插补的去马赛克处理,ISP6能够有效地减少由于Gr像素与Gb像素之间的灵敏度差而产生的格子花纹状的色斑。与实施从Gr像素输出的信号和从Gb像素输出的信号的平均化处理的情况相比,数码摄像机1能够得到具备较高的析像度的图像。
    根据以上所述,数码摄像机1能够发挥能够摄影色斑较少、析像度较高、高质量的图像的效果。
    在本实施方式中,ISP6所具备的去马赛克处理部21以及彩色矩阵处理部23,也可以不设置于ISP6而设置于固体摄像装置5的信号处理电路11。由此,固体摄像装置5以及摄像机模块2能够摄影色斑较少、析像度较高、高质量的图像。存储转换表格的OTP9也可以设置于固体摄像装置5。
    对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中,并同样包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。

    关 键  词:
    数码摄像机 以及 固体 摄像 装置
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