專利名稱：信號處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如在數(shù)碼相機內的攝像元件的攝像區(qū)域在左右方向被分割為多個，在各分割區(qū)域同時讀出數(shù)據(jù)、進行合成這些數(shù)據(jù)這一處理的情況下，用于修正各分割區(qū)域間的輸出信號電平差的信號處理裝置。
背景技術：
在數(shù)碼相機中，在動畫攝影時或高速連拍攝影時，為了提高CCD的讀出速度，開發(fā)了具有將CCD分割為左右2部分，輸出各自信號的2輸出型器件結構的2chCCD。
在2chCCD中，存在因左右各攝像區(qū)域所設置的CDS/AGC電路的精度差而引起左右輸出信號電平不一致的問題。此外，即使設置采取固定地匹配左右輸出信號的機構，由于左右CCDS/AGC電路的溫度特性等相同的可能性小，也存在難以使左右輸出信號電平匹配的問題。
作為修正通道(channel)間的輸出信號電平的方法，已開發(fā)了在拍攝前，在快門關閉狀態(tài)下，在快門的內側使LED發(fā)光，拍攝平坦圖像，測量CCD通道間的信號電平差，修正CCD通道間的信號電平差的方法。但是，該方法對靜止畫面這樣的間歇拍攝是有效的，而在動畫這樣的進行連續(xù)拍攝時，在因拍攝時的溫度上升、通道間的輸出信號電平差發(fā)生變化這樣的情況下，存在不能進行適當修正的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種不僅在靜止畫面拍攝時、而且在動畫拍攝時也可修正通道間的輸出信號電平差的信號處理裝置。
本發(fā)明的第1信號處理裝置，其特征在于，包括攝像區(qū)域被左右分割為2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號的攝像元件；合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號的合成機構；根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號中、上述分割區(qū)域邊界附近的多個象素信號，計算出按1畫面內的各水平行預定的一方分割區(qū)域相對的增益的增益計算機構；計算由上述增益計算機構按1幅畫面內每個水平行計算出的增益的平均值的平均值計算機構；以及通過將由上述平均值計算機構計算出的增益平均值乘以從上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、上述預定一方的分割區(qū)域內信號，從而修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平的修正機構；上述增益計算機構按1畫面內的各水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色的濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個相同濾波象素信號計算出另一方分割區(qū)域的一個相同濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值及其象素的實際信號值，而計算出增益。
本發(fā)明的第2信號處理裝置，其特征在于，包括攝像區(qū)域被左右分割為2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號的攝像元件；合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號的合成機構；對由上述合成機構生成的1幅畫面內的上述分割區(qū)域邊界附近的增益計算區(qū)域的各象素信號，進行垂直方向低通濾波處理的平滑化機構；根據(jù)由上述平滑化機構得到的增益計算區(qū)域內濾波處理后的信號，按增益計算區(qū)域內的各水平行，計算出預先設定的一方分割區(qū)域相對的增益的增益計算機構；計算出由上述增益計算機構所計算出的增益計算區(qū)域內各水平行的增益平均值的平均值計算機構；以及通過將由上述平均值計算機構計算出的增益平均值乘以從上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、上述預定一方的分割區(qū)域內信號，從而修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平的修正機構；上述增益計算機構在增益計算區(qū)域內的各水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色的濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個相同濾波象素信號計算出另一方分割區(qū)域的一個相同濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值及其象素的實際信號值，而計算出增益。
本發(fā)明的第3信號處理裝置，其特征在于，包括攝像區(qū)域被左右分割為2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號的攝像元件；合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號的合成機構；根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號中、上述分割區(qū)域邊界附近的多個象素信號，計算出在各1幅畫面內的各水平行預定一方的分割區(qū)域相對的增益的增益計算機構；計算出由上述增益計算機構按1幅畫面內每個水平行所計算出的增益平均值的第1平均值計算機構；計算出由上述增益計算機構按1畫面內每個水平行所計算出的增益中、上述分割區(qū)域邊界附近象素的信號值為第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值的第2平均值計算機構；以及對由上述合成機構輸出的1個畫面部分信號中的上述預定的一方分割區(qū)域內的信號中、信號值為第2規(guī)定值以下的信號乘以由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號乘以由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，通過乘以根據(jù)該信號值加權加法運算了由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值和由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值的值，從而修正上述2分割區(qū)域間的信號電平差的修正機構；上述增益計算機構按1畫面內的每一個水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色濾波象素信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號，計算出另一方分割區(qū)域的1個同一濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
本發(fā)明的第4信號處理裝置，其特征在于，包括攝像區(qū)域被分割為左右2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號的攝像元件；合成由上述攝像元件讀出的電信號、生成1畫面部分信號的合成機構；對由上述合成機構生成的1幅畫面內的上述分割區(qū)域邊界附近的增益計算區(qū)域的各象素信號，進行垂直方向低通濾波處理的平滑化機構；根據(jù)由上述平滑化機構生成的增益計算區(qū)域內濾波處理后的信號，在增益計算區(qū)域內的各水平行，計算出預先設定的一方分割區(qū)域相對的增益的增益計算機構；計算由上述增益計算機構按增益計算區(qū)域內各水平行所計算出的增益平均值的第1平均值計算機構；計算出由上述增益計算機構按1畫面內各水平行所計算出的增益中、上述分割區(qū)域邊界附近象素的信號值為第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值的第2平均值計算機構；以及對由上述合成機構輸出的1畫面份信號中的上述預定的一方分割區(qū)域內的信號中、對信號值為第2規(guī)定值以下的信號乘以由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號，乘以由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，通過乘以根據(jù)該信號值加權加法運算了由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值和由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值的值，從而修正上述2分割區(qū)域間的信號電平差的修正機構；上述增益計算機構，在每個增益計算區(qū)域內的各水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色濾波象素信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號，計算出另一方分割區(qū)域的1個同一濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
在上述第1～第4信號處理裝置中，作為上述增益計算機構，例如采用了備有以下機構的部件由1畫面內1水平行的上述分割區(qū)域邊界附近各區(qū)域每4個象素的共8個象素，選擇連續(xù)的同一色濾波的3個象素信號的第1機構；由上述第1機構選擇的3個象素信號中、屬于第1分割區(qū)域的2個象素信號計算出屬于另一方分割區(qū)域的1個象素信號的預測值的第2機構；根據(jù)由上述第2機構計算出的預測值和其象素的實際信號值，計算出上述預定的一方分割區(qū)域相對的增益的第3機構；在上述水平行上的上述8個象素范圍內，對連續(xù)的同一色濾波器的3個象素的其他組合，通過反復進行與上述第1機構、上述第2機構以及上述第3機構相同的處理，而分別計算出增益的第4機構；以及在1畫面內的所有水平行中進行與從上述第1機構至上述第4機構同樣的處理的第5機構。
在上述第1～第4信號處理裝置中，設有對由上述增益計算機構按每1畫面計算出的增益在時間方向平滑化的時間方向平滑化機構，上述修正機構也可采用由上述時間方向平滑化機構得到的增益，修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平差。
本發(fā)明的第5信號處理裝置，其特征在于，包括攝像區(qū)域在左右方向被分割為多個部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號的攝像元件；合成由上述攝像元件讀出的電信號、生成1畫面份信號的合成機構；根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號，在每個由鄰接的2個分割區(qū)域構成的組分別計算出其組內2個分割區(qū)域中預定的一方分割區(qū)域相對的增益的第1增益計算機構；根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的每個增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其他各分割區(qū)域的增益的第2增益計算機構；以及根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準分割區(qū)域相對的其他各分割區(qū)域的增益，通過對由上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，從而修正多個分割區(qū)域間的信號電平差的修正機構；第1增益計算機構包括在各組中根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面部分的信號中、其組內2個分割區(qū)域邊界附近多個象素的信號，分別計算出1畫面內各水平行中其組內的2個分割區(qū)域內、預定的一方的分割區(qū)域相對的增益的第1機構；以及在每個組中，通過計算出由上述第1機構計算出的1畫面內各水平行的增益平均值，求出各組增益的第2機構；上述第1機構，在各組中，在1畫面內各水平行，根據(jù)其組內2個分割區(qū)域邊界附近多個同一色濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號計算出其他分割區(qū)域的1個同一濾波象素的信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
本發(fā)明的第6信號處理裝置，其特征在于，在上述第5信號處理裝置中，第1增益計算機構包括在各組，根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面部分的信號內、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的多個象素的信號，分別計算出在1畫面內的各水平行，其組內的2個分割區(qū)域內預定的一方分割區(qū)域相對的增益的第1機構；在各組中，通過計算出由上述第1機構計算出的1畫面內各水平行的增益的平均值，求出各組的第1增益的第2機構；以及在各組中，通過計算出由上述第1機構計算出的1畫面內各水平行的增益中、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的象素信號值為第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值，從而求出各組第2增益的第3機構；上述第2增益計算機構包括根據(jù)由上第1增益計算機構計算出的各組的第1增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益的機構；以及根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的第2增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第4增益的機構；上述修正機構根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益及第4增益，對由上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，對修正對象分割區(qū)域內的信號中、信號值為第2規(guī)定值以下的信號，乘以其分割區(qū)域所對應的第4增益，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號，乘以對應于其分割區(qū)域的第3增益，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，乘以根據(jù)該信號值加權加法運算了對應于其分割區(qū)域的第3增益和第4增益的值。
本發(fā)明的第7信號處理裝置，其特征在于，包括攝像區(qū)域在左右方向被分割為多個部分，在這些各分割區(qū)域中讀出電信號的攝像元件；合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號的合成機構；根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號，在每個由鄰接的2個分割區(qū)域構成的組，分別計算其組內2個分割區(qū)域中預定一方的分割區(qū)域相對的增益的第1增益計算機構；根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它分割區(qū)域的增益的第2增益計算機構；以及根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準分割區(qū)域相對的其它分割區(qū)域的增益，通過對由上述合成機構生成的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，從而修正多個分割區(qū)域間的信號電平的修正機構；第1增益計算機構包括在各組，對由上述合成機構生成的1畫面份信號中、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的增益計算區(qū)域相對的各象素信號，進行垂直方向的低通濾波處理的第1機構；在各組，根據(jù)由上述第1機構得到的該組增益計算區(qū)域內的濾波處理后的信號，分別計算出該組增益計算區(qū)域內各水平行其組內2個分割區(qū)域中預定的一方的分割區(qū)域相對的增益的第2機構；以及在各組，通過計算出由上述第2機構計算出的各水平行增益的平均值，從而求出各組增益的第3機構；上述第2機構在各組中，按該組的增益計算區(qū)域內各水平行，根據(jù)該組內2個分割區(qū)域邊界附近的多個同一色濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號，計算出另一方分割區(qū)域的一個同一濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
本發(fā)明的第8信號處理裝置，其特征在于，在上述第7信號處理裝置中，第1增益計算機構包括在各組，對由上述合成機構生成的1畫面份的信號內、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的各象素的信號，進行垂直方向低通濾波處理的第1機構；在各組，根據(jù)由上述第1機構得到的該組的增益計算區(qū)域內濾波處理后的信號，分別計算出在該組的增益計算區(qū)域各水平行中、該組內2個分割區(qū)域內預定的一方的分割區(qū)域相對的增益的第2機構；在各組，通過計算出由上述第2機構計算出的各水平行增益的平均值，求出各組第1增益的第3機構；以及在各組，通過計算出由上述第2機構計算出的各水平行增益中、其組內2個分割區(qū)域的邊界附近象素的信號值是第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值，求出各組的第2增益的第4機構；第2增益計算機構包括根據(jù)由上第1增益計算機構計算出的各組的第1增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益的機構；以及根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的第2增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第4增益的機構；上述修正機構根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益及第4增益，對由上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，對修正對象分割區(qū)域內的信號中、信號值為第2規(guī)定值以下的信號，乘以其分割區(qū)域所對應的第4增益，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號，乘以對應于其分割區(qū)域的第3增益，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，乘以根據(jù)該信號值、加權加法運算了其分割區(qū)域所對應的第3增益和第4增益的值。


圖1是表示數(shù)碼相機的部分構成的框圖。
圖2是用于說明由增益計算電路8及輸出電平差修正電路9進行的修正的基本想法的示意圖。
圖3是表示CCD1的光量一輸出信號電平特性的圖。
圖4是表示增益計算電路8的構成的框圖。
圖5是表示由第1選擇器30選擇的4個組合的表(寄存器選擇表)的示意圖。
圖6是用于說明第3選擇器37的動作的曲線。
圖7是用于說明第5選擇器38的動作的曲線。
圖8是表示濾波器電路的一例的電路圖。
圖9圖是表示對應于信號電平的增益的曲線。
圖10是表示在圖像的S/N比惡化的情況下，所有灰度比(增益)的分布變?yōu)槠教沟耐瑫r，表示使增益計算時的噪聲影響降低時的亮度比(增益)的分布具有峰值的曲線。
圖11是表示數(shù)碼相機的部分構成的框圖。
圖12是表示由增益計算區(qū)域平滑化電路14實施垂直LPF處理的區(qū)域(增益計算區(qū)域)E的示意圖。
圖13是圖12的區(qū)域e內的區(qū)域的放大圖。
圖14是表示增益計算區(qū)域平滑化電路14的構成例的電路圖。
圖15是表示數(shù)碼相機的部分構成的框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施例進行說明。
第1實施例圖1示出了數(shù)碼相機的部分構成。
CCD1將其攝像區(qū)域分割為左右2個區(qū)域(左CCD和右CCD)。將由一方區(qū)域讀出的信號設為ch1，由另一方區(qū)域讀出的信號設為ch2。在各通道，設有CDS/AGC電路及AD轉換電路。
由一方區(qū)域讀出的信號ch1，通過CDS/AGC電路2及AD轉換電路3送至圖像合成電路6。由另一方區(qū)域讀出的信號ch2，通過CDS/AGC電路4及AD轉換電路5送至圖像合成電路6。
在圖像合成電路6中，兩通道信號ch1、ch2被合成，并轉換為1個系統(tǒng)的信號。由圖像合成電路6得到的信號，通過用于使黑電平恒定的鉗位電路7，送至增益計算電路8及輸出電平差修正電路9。
增益計算電路8是用于計算為修正兩通道的輸出信號電平差的增益的電路。輸出電平差修正電路9，是根據(jù)由增益計算電路8計算出的增益，用于修正兩通道的輸出信號電平差的電路。
來自輸出電平差修正電路9的輸出信號，被送至YRGB生成電路10。在YRGB生成電路10中，根據(jù)來自輸出電平差修正電路9的輸出信號，生成Y、R、G、B信號。由YRGB生成電路10生成的Y信號，通過Y處理電路11被送至編碼器13。由YRGB生成電路10生成的R、G、B信號，通過C處理電路12被送至編碼電路13。在編碼電路13中，進行Mpeg4方式、Jpeg方式等的壓縮。
另外，根據(jù)對應于某幀圖像的鉗位電路7的輸出信號，通過增益計算電路8計算出增益的同時，既可以將該幀圖像存儲到存儲器，采用該幀相對的增益，對存儲在存儲器中的該幀圖像所對應的鉗位電路7的輸出信號進行修正，又可以根據(jù)某幀圖像所對應的鉗位電路7的輸出信號，由增益計算電路8計算出增益，利用該增益，對下面的幀圖像進行修正。
參照圖2，對由增益計算電路8及輸出電平差修正電路9進行修正的基本想法進行說明。
在圖2的上側，示出了作為CCD1的1水平行內的象素，左CCD和右CCD之間的邊界L兩側各4個象素共計8個象素P1～P8。另外，各象素P1～P8的象素值用p1～p8表示。但是，為了便于說明，相對于P2、P4、P6、P8組的象素值p2、p4、p6、p8，將P1、P3、P5、P7組的象素值p1、p3、p5、p7移至下側表示。
(1)首先，從上述8個象素選擇3個連續(xù)的同一色濾波象素。若顏色濾波器陣列是貝葉(bayer)排列的陣列，則P2、P4、P6、P8組是同色濾波器的象素。另外，象素P1、P3、P5、P7組是同色濾波器的象素。
因此，作為所選擇的3個象素的組合，有(P1、P3、P5)、(P2、P4、P6)、(P3、P5、P7)、(P4、P6、P8)4組。
(2)計算出各組增益。
對(P2、P4、P6)組的增益計算方法進行說明。由3個象素P2、P4、P6中、屬于一方區(qū)域(在本例中為左CCD)的2個象素P2、P4的象素值p2、p4，預測屬于另一方區(qū)域(在本例中為右CCD)的1個象素P6的象素值。即，在橫軸取象素位置、縱軸取信號電平的坐標系中，由連接象素值p2和p4線的斜率預測象素P6對應的象素值。在圖2中，用p6’表示象素P6的預測值。
并且，由象素P6的實際象素值p6和預測值p6’計算出增益g6。在本實施例中，設預先知道右CCD輸出信號電平變得比左CCD輸出信號電平高。在預測值為右CCD內的象素的預測值的情況下，根據(jù)實際值÷預測值計算出增益；在預測值為左CCD內的象素的預測值的情況下，根據(jù)預測值÷實際值計算出增益。因此，增益g6由p6÷p6’求得。
即使對其他組合(P1、P3、P5)、(P3、P5、P7)及(P4、P6、P8)，同樣也在計算出預測值p5’、p3’、p4’的同時，計算出增益g5、g3、g4。
(3)根據(jù)象素的水平行數(shù)，乘以不反復進行上述(1)、(2)的處理、所得到的所有增益。
(4)由得到的增益乘積值，計算出增益的平均值。
(5)通過對左CCD各象素的信號乘以增益平均值，從而修正兩通道的輸出信號電平差。
但是，CCD1的光量-輸出信號電平的特性，如圖3所示，為非線性。為此，根據(jù)不同的亮度適當?shù)脑鲆娌煌?br> 因此，在本實施例中，除上述增益(第1增益)外，僅以具有動態(tài)范圍的5％以下的亮度值的象素，計算出增益(第2增益)，根據(jù)應修正區(qū)域(本例中左CCD)象素的象素值(亮度)，改變所乘的增益。
即，對于動態(tài)范圍5％以下的亮度的象素，利用第2增益進行修正。對于動態(tài)范圍5％～10％的亮度的象素，利用加權加法運算了第1增益和第2增益的增益進行修正。對于動態(tài)范圍10％以上的亮度的象素，利用第1增益進行修正。
圖4示出了增益計算電路8的構成。
第1～第8寄存器21～28是用于保持作為CCD1的1水平行內的象素，左CCD和右CCD之間的邊界L兩的側各4個象素共計8個象素的象素值reg1～reg8的寄存器。
保持在各寄存器21～28中的象素值reg1～reg8被送至第1選擇器30。第1選擇器30由保持在各寄存器21～28中的8個象素的象素值reg1～reg8，選擇連續(xù)的同一色濾波器的3個象素的象素值，作為sel1、sel2、sel3輸出。
如上所述，作為所選擇的3個象素的組合，有如圖2所示的(P1、P3、P5)、(P2、P4、P6)、(P3、P5、P7)及(P4、P6、P8)4組。在此，第1選擇器30依次選擇并輸出這4組。
圖5顯示了表示由第1選擇器30選擇的4個組合的表(寄存器選擇表)。
在此，以作為sel1選擇reg4(對應圖2的P4象素的象素值p4)、作為sel2選擇reg2(對應圖2的P2象素的象素值p2)、作為sel3選擇reg6(對應圖2的P4象素的象素值p6)的情況為例進行說明。
sel1(-p4)被送到乘法器31、加法器32、減法器33、第3選擇器37、第5選擇器38。sel2(-p2)被送到減法器33。sel3(-p6)被送到第3選擇器37、除法器36、第5選擇器38。
在減法器33中，進行sel1-sel2(＝p4-p2)的運算。減法器33的運算結果diff(-sel1-sel2)在被送到絕對值化電路(ABS)34的同時，也被送到加法器32。
在絕對值化電路34中，求出減法器33的運算結果diff的絕對值(|diff|＝|sel1-sel2|)，得到的絕對值被送到第2選擇器35。在加法器32中，為了計算出對應于sel3的象素(P6)的預測值(p6’)，進行sel1+diff(＝p4+diff)的運算，其運算結果prdct(＝P6’)被送到第2選擇器35。在乘法器31中，對sel1乘以系數(shù)K，其乘法運算結果diff_th(＝K*sel1＝K*p4)被送到第2選擇器35。K設定為1/2～1/64范圍內的值。
第2選擇器35判斷來自絕對值化電路34的絕對值|diff|(＝|sel1-sel2|)是否比來自乘法器31的乘法運算結果diff_th(＝K*sel1)大(|diff|＞diff_th)。即，判斷sel1(＝p4)與sel2(＝p2)之差的絕對值是否比diff_th大。而且，若|diff|＞diff_th，則判定預測值的可靠性低，排除預測值prdct。即，為了計算出第1增益，不使用本次得到的預測值prdct。若|diff|≤diff_th，則將本次得到的預測值prdct送至除法器36。而且，在第2選擇器35中，判斷絕對值|diff|是否比K*sel1大，也可判斷絕對值|diff|是否比規(guī)定的閾值(預先設定的閾值)大。
在除法器36中，為了計算出增益，進行sel3÷prdct(＝p6÷p6’)的運算，其運算結果被送到第3選擇器37及第5選擇器38。在第3選擇器37中，賦予閾值th1和th2(th2＞th1)。增益的計算精度如圖6所示，被認為在閾值th1以上且在閾值th2以下的范圍之高。即，被認為在低亮度部及高灰度部計算出的增益精度低。第3選擇器37判斷sel1(＝p4)及sel3(＝p6)兩者是否滿足在閾值th1以上且在th2以下的范圍內這一條件。在不滿足該條件的情況下，排除除法器36的除法運算結果sel3/prdct。在滿足該條件的情況下，將除法器36的除法運算結果sel3/prdct作為gain輸出。
在第5選擇器38中，賦予閾值th5。第5選擇器38為了計算出第2增益，如圖7所示，在閾值th5以下的低亮度部，用于抽取只是所計算出的增益。第5選擇器38，判斷sel1(＝p4)及sel3(＝p6)兩者是否滿足在閾值th5以下這一條件。在不滿足該條件的情況下，排除除法器36的除法運算結果sel3/prdct。在滿足該條件的情況下，將除法器36的除法運算結果sel3/prdct作為gain_low輸出。
由第3選擇器37輸出的gain被送到H累計電路40。H累計電路40是用于對1水平期間內由第3選擇器37輸出的gain進行累計運算的電路，備有第4選擇器41、加法器42及寄存器(Hadd)43。
在第4選擇器41中，被賦予閾值th3及th4。第4選擇器41用于排除規(guī)定范圍外的gain。具體為第4選擇器41僅選擇并輸出(th3-th4)≤gain≤(th3+th4)范圍內的gain，排除上述范圍外的gain。另外，第4選擇器41在判斷為所輸入的gain是(th3-th4)≤gain≤(th3+th4)范圍內的情況下，將時鐘脈沖輸出到計數(shù)器61。計數(shù)器61對來自第4選擇器41的時鐘脈沖進行計數(shù)。
從第4選擇器41輸出的gain輸入加法器42。在加法器42中，還輸入保持在寄存器(Hadd)43中的增益累計值ghadd。加法器42將來自第4選擇器41的gain加到來自寄存器(Hadd)43的增益累計值ghadd中。加法器42的加法運算結果被保存在寄存器(Hadd)43中。這樣，一旦1水平行部分的增益累計值被存儲到寄存器43中，則由寄存器43將存儲在寄存器43中的1水平行部分的增益累計值賦予V累計電路50，同時，寄存器43的內容被清除。
V累計電路50是用于計算每個垂直期間的增益累計值的電路，備有加法器51及寄存器(Vadd)52。由H累計電路40在每個水平期間計算出的增益累計值輸入至加法器51。在加法器51中，還輸入保存在寄存器(Vadd)52中的增益累計值gvadd。加法器51將來自H累計電路40的增益累計值加到來自寄存器(Vadd)52的增益累計值gvadd上。加法器51的加法運算結果被存儲到寄存器(Vadd)52中。這樣，一旦1個垂直期間份的增益累計值被存儲到寄存器52中，則由寄存器52通過開關63將存儲在寄存器52中的1垂直期間份的增益累計值賦予除法器65，同時，寄存器52的內容被清除。此時，在除法器65中，通過開關64，賦予計數(shù)器61的計數(shù)值count。除法器65通過進行1垂直期間份的增益累計值÷cuont的運算，計算出第1增益fgain1。
由第5選擇器38輸出的gain_low被送到H累計電路70。H累計電路70是用于在1水平期間內累計由第5選擇器38輸出的gain的電路，備有第6選擇器71、加法器72及寄存器(Hadd)73。
第6選擇器71進行與第4選擇器41同樣的處理。即，第6選擇器71僅選擇并輸出(TH3-TH4)≤gain≤(TH3+TH4)范圍內的gain，排除上述范圍外的gain。另外，第6選擇器71在判斷為所輸入的gain_low是(TH3-TH4)≤gain_low≤(TH3+TH4)范圍內的情況下，將時鐘脈沖輸出到計數(shù)器62。計數(shù)器62對來自第6選擇器71的時鐘脈沖進行計數(shù)。
從第6選擇器71輸出的gain_low輸入加法器72。在加法器72中，還輸入保持在寄存器(Hadd)73中的增益累計值ghadd_low。加法器72將來自第6選擇器71的gain_low加到來自寄存器(Hadd)73的增益累計值ghadd_low中。加法器72的加法運算結果被保存在寄存器中。這樣，一旦1水平行份的增益累計值被存儲到寄存器73中，則由寄存器73將存儲在寄存器73中的1水平行份的增益累計值提供給V累計電路80，同時，寄存器73的內容被清除。
V累計電路80是用于計算每個垂直期間的增益累計值的電路，備有加法器81及寄存器(Vadd)82。由H累計電路70在每個水平期間計算出的增益累計值輸入至加法器81。在加法器81中，還輸入保存在寄存器(Vadd)82中的增益累計值gvadd_low。加法器81將來自H累計電路70的增益累計值加到來自寄存器(Vadd)82的增益累計值gvadd_low上。加法器81的加法運算結果被存儲到寄存器(Vadd)82中。這樣，一旦1垂直期間份的增益累計值被存儲到寄存器82中，則由寄存器82通過開關63將存儲在寄存器82中的1垂直期間份的增益累計值提供給除法器65，同時，寄存器82的內容被清除。此時，通過開關64，將計數(shù)器62的計數(shù)值count_low提供給除法器65。除法器65通過進行1垂直期間的增益累計值÷count_low的運算，計算出第2增益fgain2。
在每一幀，如上所述，計算出第1增益fgain1和第2增益fgain2，但為了防止幀間的急劇變化，最好在增益計算電路8中設置進行時間方向的濾波的電路。圖8示出了用于進行這種濾波的濾波器電路的一例。
在此，以第1增益fgain1為例進行說明。用a表示從濾波器電路輸出的增益。
第1增益fgain1輸入第1乘法器91中。系數(shù)(1-K2)被賦予給第1乘法器91。K2例如設定為1/2～1/64范圍內的值。在第1乘法器91中，進行(1-K)*fgain1的運算。乘法器91的運算結果被送到加法器92。
另一方面，在第2乘法器93中，被賦予系數(shù)K2。此外，在第2乘法器93中，由寄存器94還被賦予前幀濾波電路的輸出a。在第2乘法器93中，進行K2*a的運算。第2乘法器93的運算結果被送到加法器92。在加法器92中，進行(1-K)*fgain1+K2*a的運算。加法器92的運算結果被存儲到寄存器94中，同時作為本次計算出的第1增益a輸出。另外，用b表示第2增益fgain2的濾波電路的輸出。
輸出電平差修正電路9根據(jù)由增益計算電路8得到的第1增益a及第2增益b，對所輸入的1通道份的信號中、對應于左CCD的象素信號電平進行修正。
設對應于亮度最大值的信號電平為L。在該例中，L＝2n(去中n＝12)。對應于信號電平的增益如圖9所示。即，對應于信號電平為L/16以下象素的增益gL成為第2增益b。此外，對應于信號電平L/8以下象素的增益gH成為第1增益a。對應于信號電平L/16～L/8范圍內象素的增益gM，若將信號電平設為X，則由下式(1)算出。
gM＝b+(a-b)×[{X-(L/16)}÷(L/16)]…(1)輸出電平差修正電路9，對左CCD所對應的各象素信號乘以該信號電平所對應的增益(gL、gH或gM)。由此，可以修正兩通道的輸出信號電平差。
第2實施例在上述第1實施例中，修正增益如以下計算出。
(1)如圖2所示，從作為CCD1的水平行內象素、左CCD和右CCD之間的邊界L的兩側各4象素共計8個象素P1～P8中，選擇連續(xù)的同一色濾波象素的3個象素。若色濾波器陣列為貝葉排列的陣列，則作為所選擇的3個象素的組合，有(P1、P3、P5)、(P2、P4、P6)、(P3、P5、P7)及(P4、P6、P8)4組。
(2)在各組合(P1、P3、P5)、(P2、P4、P6)、(P3、P5、P7)及(P4、P6、P8)中，由左CCD和右CCD中一方的CCD側內的2個象素的象素值，預測另一方CCD側的一個象素的象素值，計算出預測值和另一方CCD側的1個象素相對的預測值與實測值之間的亮度比(增益g5、g6、g3、g4)。
(3)根據(jù)象素水平行的數(shù)，反復進行上述(1)、(2)的處理。
(4)由所得到的所有亮度比(增益)的分布，計算出用于修正左CCD和由CCD中一方的CCD信號的修正增益。
但是，在圖像的S/N比惡化的情況下，如圖10中曲線S1所示，由于由上述(3)得到的所有亮度比(增益)的分布變得平坦，所以檢測分布的峰值變得困難。為此，不能計算出正確的修正增益。
因此，在實施例2中，如圖11所示，在增益計算電路8的前級，通過設置增益計算區(qū)域平滑電路14，來降低增益計算區(qū)域內的噪聲。并且采用噪聲降低后的增益計算區(qū)域內各象素的信號計算出增益。這樣，如圖10中虛線S2所示，如由上述(3)得到的所有亮度比(增益)的分布具有峰值，可計算出正確的修正增益。而且，在圖11中，與圖1相同之處采用相同的符號，省略其說明。
作為增益計算區(qū)域平滑化電路14，采用進行垂直LPF處理的VLPF電路。由增益計算平滑化電路14實施過LPF垂直處理的區(qū)域(增益計算區(qū)域)E，如圖12所示，為包含以CCD1各水平行上的左CCD和右CCD的邊界L為中心的8象素的區(qū)域。對該增益計算區(qū)域內的各象素實施垂直LPF處理。
例如，對以排列于圖12的區(qū)域e內的垂直方向的9個象素的中央象素為關注象素的情況下的垂直LPF處理進行說明。
圖13是圖12區(qū)域e內的區(qū)域的放大圖。將排列于區(qū)域e內的垂直方向的9個象素，從下側開始設為A0、A1、A2、…、A7、A8。關注象素為A4。設A0～A8的象素值為S0～S8。關注象素A4的垂直LPF處理后的象素值S4’例如用下式(2)表示。Vkm(m＝0、1、…、8)是0～7范圍內的值。
S4′=VK0·S0+VK1·S1+...+VK7·S7+VK8·S8VK0+VK1+...+VK7+VK8----(2)]]>圖14示出了增益計算區(qū)域平滑化電路14的構成例。
101～108為可分別存儲8象素部分的數(shù)據(jù)的第1級～第8級的行存儲器。各行存儲器101～108由串聯(lián)連接的8個觸發(fā)器(FF)構成。在各FF中，可存儲1象素份的數(shù)據(jù)。第n級(n＝1、2、…、7)的行存儲器的后端的FF串聯(lián)連接于第n+1級行存儲器前頭的FF。但是，在這些行存儲器中，僅存儲增益計算區(qū)域內的象素的數(shù)據(jù)。在增益計算區(qū)域平滑化電路14中，由第4級行存儲器104內后端的FF輸出的數(shù)據(jù)所對應的象素(關注象素)相對的垂直LPF輸出作為信號Out而得到。
鉗位電路7的輸出信號In在被輸入到乘法器118的同時，被輸入到第1級行存儲器101內首端的FF。在乘法器118中，對信號In(＝SH)乘以系數(shù)Vk8。乘法器118的輸出信號Vk8·S8被送到加法器128。
第1級行存儲器101末端FF的輸出信號S7被送到乘法器117，乘以Vk7。乘法器117的輸出信號Vk7·S7被送到加法器127。第2級行存儲器102末端FF的輸出信號S6被送到乘法器116，乘以Vk6。乘法器116的輸出信號Vk6·S6被送到加法器127。在加法器127中，對乘法器117的輸出信號VK7.S7和乘法器116的輸出信號Vk6·S6進行加法運算。加法器127的輸出信號(Vk6·S6+Vk7·S7)被送到加法器126。
第3級行存儲器103末端FF的輸出信號S5被送到乘法器115，乘以Vk5。乘法器115的輸出信號Vk5·S5被送到加法器125。第4級行存儲器104末端FF的輸出信號S4被送到乘法器114，乘以Vk4。乘法器114的輸出信號Vk4·S4被送到加法器125。在加法器125中，對乘法器115的輸出信號Vk5·S5和乘法器114的輸出信號Vk4·S4進行加法運算。加法器125的輸出信號(Vk4·S4+Vk5·S5)被送到加法器126。在加法器126中，對加法器127的輸出信號(Vk6·S6+VK7·S7)和加法器125的輸出信號(Vk4·S4+Vk5·S5)進行加法運算。
第5級行存儲器105末端FF的輸出信號S3被送到乘法器113，乘以Vk3乘法器113的輸出信號Vk3·S3被送到加法器124。第6級行存儲器106末端FF的輸出信號S2被送到乘法器112，乘以Vk2。乘法器112的輸出信號Vk2·S2被送到加法器124。在加法器124中，對乘法器113的輸出信號Vk3·S3和乘法器112的輸出信號Vk2·S2進行加法運算。加法器124的輸出信號(Vk2·S2+Vk3·S3)被送到加法器122。
第7級行存儲器107末端FF的輸出信號S1被送到乘法器111，乘以Vk1。乘法器111的輸出信號Vk1·S1被送到加法器121。第8級行存儲器108末端FF的輸出信號S0被送到乘法器110，乘以Vk0。乘法器110的輸出信號Vk0·S0被送到加法器121。在加法器121中，對乘法器111的輸出信號Vk1·S1和乘法器110的輸出信號Vk0·S0進行加法運算。
加法器121的輸出信號(Vk0·S0+Vk1·S1)被送到加法器122。在加法器122中，對加法器121的輸出信號(Vk0·S0+Vk1·S1)和加法器124的輸出信號(Vk2·S2+Vk3·S3)進行加法運算。
加法器122的輸出信號(Vk0·S0+Vk1·S1+Vk2·S2+Vk3·S3)被送到加法器123。在加法器123中，對加法器122的輸出信號(Vk0·S0+Vk1·S1+Vk2·S2+Vk3·S3)和加法器126的輸出信號(Vk4·S4+Vk5·S5+Vk6·S6+Vk7·S7)進行加法運算加法器123的輸出信號(Vk0·S0+Vk1·S1+Vk2·S2+VK3·S3+Vk4·S4+Vk5·S5+Vk6·S6+Vk7·S7)被送到加法器128。在加法器128中，加法器123的輸出信號(Vk0·S0+Vk1·S1+Vk2·S2+Vk3·S3+Vk4·S4+VK5·S5+Vk6·S6+Vk7·S7)和乘法器118的輸出信號Vk8·S8進行加法運算。
加法器128的輸出信號(Vk0·S0+Vk1·S1+Vk2·S2+Vk3·S3+Vk4·S4+Vk5·S5+Vk6·S6+Vk7·S7+Vk8·S8)被送到移位電路129。
在該移位電路129中，將加法器128的輸出信號僅向右移動根據(jù)系數(shù)Vkm(m＝0，1，…，8)的設定值而預先設定的位數(shù)(0～4)。如果預先設定的位數(shù)為0，則用1對加法器128的輸出信號進行除法運算；如果預先設定的位數(shù)為1，則用2對加法器128的輸出信號進行除法運算；如果預先設定的位數(shù)為3，則用8對加法器128的輸出信號進行除法運算；如果預先設定的位數(shù)為4，則用16對加法器128的輸出信號進行除法運算。
在上述第1實施例及第2實施例中，CCD的攝像區(qū)域被分割為左右2部分，按各分割區(qū)域同時讀出數(shù)據(jù)，但即使在CCD的攝像區(qū)域被分割為左右方向3個以上區(qū)域，按各分割區(qū)域同時讀出數(shù)據(jù)的情況下，也可適用本發(fā)明。
以下，如圖15所示，對CCD1A被左右方向4分割，在各分割區(qū)域Q1～Q4同時讀出數(shù)據(jù)ch1～ch4的情況下，修正各分割區(qū)域Q1～Q4的輸出電平差的方法進行說明。
CCD1A其攝像區(qū)域被分割為左右方向4個區(qū)域Q1～Q4。設從各區(qū)域Q1～Q4讀出的信號為ch1～ch4。在各通道，設CDS/AGC電路及AD轉換電路。
從各區(qū)域Q1～Q4讀出的信號ch1～ch4通過CDS/AGC電路201～204及AD轉換電路211～214送到圖像合成電路6A。
在圖像合成電路6A中，合成各通道信號ch1～ch4并轉換為1個系統(tǒng)的信號。由圖像合成電路6A得到的信號，通過用于使黑電平為恒定的鉗位電路7，送到增益計算電路8A及輸出電平差修正電路9A。
增益計算電路8A，是用于計算為修正各通道的輸出信號電平的增益的電路。輸出電平差修正電路9A，是用于根據(jù)由增益計算電路8A計算出的增益，修正各通道的輸出信號電平差的電路。
來自輸出電平差修正電路9A的輸出信號，被送到YRGB生成電路10。在YRGB生成電路10中，根據(jù)來自輸出電平差修正電路9A的輸出信號，生成Y、R、G、B信號。由YRGB生成電路10生成的Y信號，通過Y處理電路11被送到編碼器13。由YRGB生成電路10生成的R、G、B信號，通過C處理電路12被送到編碼器13。在編碼器13中，進行Mpeg4方式、Jpeg方式等的壓縮。
對增益計算電路8A及輸出電平差修正電路9A的動作進行說明。在此，對以CCD1A的區(qū)域Q2為基準區(qū)域，用于修正其他區(qū)域Q1、Q3及Q4的輸出電平增益的求取方法進行說明。
(1)首先，在區(qū)域Q1和區(qū)域Q2這2個區(qū)域間，用與第1實施例同樣的方法，以區(qū)域Q2的輸出電平為基準，求出用于修正區(qū)域Q1的輸出電平的第1增益fgain1_Q21及第2增益fgain2_Q21。
(2)其次，在區(qū)域Q2和區(qū)域Q3這2個區(qū)域間，用與第1實施例同樣的方法，以區(qū)域Q2的輸出電平為基準，求出用于修正區(qū)域Q3的輸出電平的第1增益fgain1_Q23及第2增益fgain2_Q23。
(3)再者，在區(qū)域Q3和區(qū)域Q4這2個區(qū)域間，用與第1實施例同樣的方法，以區(qū)域Q3的輸出電平為基準，求出用于修正區(qū)域Q4的輸出電平的第1增益fgain1_Q34及第2增益fgain2_Q34。
(4)在上述(3)中求出的、用于修正區(qū)域Q4的輸出電平的第1增益fgain1_Q34及第2增益fgain2_Q34由于是以區(qū)域Q3為基準的增益，故應將其轉換為以區(qū)域Q2為基準的增益。
若將以區(qū)域Q2為基準、用于修正區(qū)域Q4輸出電平的第1增益設為fgain1_Q24，則fgain1_Q24為以區(qū)域Q2的輸出電平為基準、用于修正區(qū)域Q3的輸出電平的第1增益fgain1_Q23與以區(qū)域Q3的輸出電平為基準、用于修正區(qū)域Q4的輸出電平的第1增益fgain1_Q34之積。即，fgain1_Q24＝fgain1_Q23×fgain1_Q34。
若將以區(qū)域Q2為基準、用于修正區(qū)域Q4輸出電平的第2增益fgain2_Q24，則fgain2_Q24為以區(qū)域Q2的輸出電平為基準、用于修正區(qū)域Q3的輸出電平的第2增益fgain2_Q23與以區(qū)域Q3的輸出電平為基準、用于修正區(qū)域Q4的輸出電平的第2增益fgain2_Q34之積。即，fgain2_Q24＝fgain2_Q23×fgain2_Q34。
利用以上所算出的、以區(qū)域Q2為基準的區(qū)域Q1、Q3、Q4所對應的第1增益及第2增益，與第1實施例相同，修正區(qū)域Q1、Q3、Q4的輸出電平。
另外，如第2實施例所述，在增益計算電路8A的前級，也可設置用于降低相鄰的分割區(qū)域邊界附近區(qū)域(增益計算區(qū)域)內的噪聲的增益計算區(qū)域平滑電路。
權利要求
1.一種信號處理裝置，其特征在于，包括攝像元件，其攝像區(qū)域被左右分割為2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號；合成機構，其合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號；增益計算機構，其根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號中、上述分割區(qū)域邊界附近的多個象素信號，計算出按1畫面內的各水平行預定的一方分割區(qū)域相對的增益；平均值計算機構，其計算由上述增益計算機構按1幅畫面內每個水平行計算出的增益的平均值；以及修正機構，其通過將由上述平均值計算機構計算出的增益平均值乘以從上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、上述預定一方的分割區(qū)域內信號，從而修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平；上述增益計算機構按1畫面內的各水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色的濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個相同濾波象素信號計算出另一方分割區(qū)域的一個相同濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值及其象素的實際信號值，而計算出增益。
2.一種信號處理裝置，其特征在于，包括攝像元件，其攝像區(qū)域被左右分割為2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號；合成機構，其合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號；平滑化機構，其對由上述合成機構生成的1幅畫面內的上述分割區(qū)域邊界附近的增益計算區(qū)域的各象素信號，進行垂直方向低通濾波處理；增益計算機構，其根據(jù)由上述平滑化機構得到的增益計算區(qū)域內濾波處理后的信號，按增益計算區(qū)域內的各水平行，計算出預先設定的一方分割區(qū)域相對的增益；平均值計算機構，其計算出由上述增益計算機構所計算出的增益計算區(qū)域內各水平行的增益平均值；以及修正機構，其通過將由上述平均值計算機構計算出的增益平均值乘以從上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、上述預定一方的分割區(qū)域內信號，從而修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平；上述增益計算機構在增益計算區(qū)域內的各水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色的濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個相同濾波象素信號計算出另一方分割區(qū)域的一個相同濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值及其象素的實際信號值，而計算出增益。
3.一種信號處理裝置，其特征在于，包括攝像元件，其攝像區(qū)域被左右分割為2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號；合成機構，其合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號；增益計算機構，其根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號中、上述分割區(qū)域邊界附近的多個象素信號，計算出在各1幅畫面內的各水平行預定一方的分割區(qū)域相對的增益；第1平均值計算機構，其計算出由上述增益計算機構按1幅畫面內每個水平行所計算出的增益平均值；第2平均值計算機構，其計算出由上述增益計算機構按1畫面內每個水平行所計算出的增益中、上述分割區(qū)域邊界附近象素的信號值為第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值；以及修正機構，其對由上述合成機構輸出的1個畫面部分信號中的上述預定的一方分割區(qū)域內的信號中、信號值為第2規(guī)定值以下的信號乘以由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號乘以由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，通過乘以根據(jù)該信號值加權加法運算了由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值和由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值的值，從而修正上述2分割區(qū)域間的信號電平差；上述增益計算機構按1畫面內的每一個水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色濾波象素信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號，計算出另一方分割區(qū)域的1個同一濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
4.一種信號處理裝置，其特征在于，包括攝像元件，其攝像區(qū)域被分割為左右2部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號；合成機構，其合成由上述攝像元件讀出的電信號、生成1畫面部分信號；平滑化機構，其對由上述合成機構生成的1幅畫面內的上述分割區(qū)域邊界附近的增益計算區(qū)域的各象素信號，進行垂直方向低通濾波處理；增益計算機構，其根據(jù)由上述平滑化機構生成的增益計算區(qū)域內濾波處理后的信號，在增益計算區(qū)域內的各水平行，計算出預先設定的一方分割區(qū)域相對的增益；第1平均值計算機構，其計算由上述增益計算機構按增益計算區(qū)域內各水平行所計算出的增益平均值；第2平均值計算機構，計算出由上述增益計算機構按1畫面內各水平行所計算出的增益中、上述分割區(qū)域邊界附近象素的信號值為第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值；以及修正機構，其對由上述合成機構輸出的1畫面份信號中的上述預定的一方分割區(qū)域內的信號中、對信號值為第2規(guī)定值以下的信號乘以由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號，乘以由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，通過乘以根據(jù)該信號值加權加法運算了由上述第1平均值計算機構得到的增益平均值和由上述第2平均值計算機構得到的增益平均值的值，從而修正上述2分割區(qū)域間的信號電平差；上述增益計算機構，在每個增益計算區(qū)域內的各水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色濾波象素信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號，計算出另一方分割區(qū)域的1個同一濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
5.根據(jù)權利要求1所述的信號處理裝置，其特征在于，所述增益計算機構包括第1機構，其由1畫面內1水平行的上述分割區(qū)域邊界附近各區(qū)域每4個象素的共8個象素，選擇連續(xù)的同一色濾波的3個象素信號；第2機構，其由上述第1機構選擇的3個象素信號中、屬于第1分割區(qū)域的2個象素信號計算出屬于另一方分割區(qū)域的1個象素信號的預測值；第3機構，其根據(jù)由上述第2機構計算出的預測值和其象素的實際信號值，計算出上述預定的一方分割區(qū)域相對的增益；第4機構，其在上述水平行上的上述8個象素范圍內，對連續(xù)的同一色濾波器的3個象素的其他組合，通過反復進行與上述第1機構、上述第2機構以及上述第3機構相同的處理，而分別計算出增益；以及第5機構，其在1畫面內的所有水平行中進行與從上述第1機構至上述第4機構同樣的處理。
6.根據(jù)權利要求2所述的信號處理裝置，其特征在于，上述增益計算機構包括第1機構，其由1畫面內1水平行的上述分割區(qū)域邊界附近各區(qū)域每4個象素的共8個象素，選擇連續(xù)的同一色濾波的3個象素信號；第2機構，其由上述第1機構選擇的3個象素信號中、屬于第1分割區(qū)域的2個象素信號計算出屬于另一方分割區(qū)域的1個象素信號的預測值；第3機構，其根據(jù)由上述第2機構計算出的預測值和其象素的實際信號值，計算出上述預定的一方分割區(qū)域相對的增益；第4機構，其在上述水平行上的上述8個象素范圍內，對連續(xù)的同一色濾波器的3個象素的其他組合，通過反復進行與上述第1機構、上述第2機構以及上述第3機構相同的處理，而分別計算出增益；以及第5機構，其在1畫面內的所有水平行中進行與從上述第1機構至上述第4機構同樣的處理。
7.根據(jù)權利要求3所述的信號處理裝置，其特征在于，上述增益計算機構包括第1機構，其由1畫面內1水平行的上述分割區(qū)域邊界附近各區(qū)域每4個象素的共8個象素，選擇連續(xù)的同一色濾波的3個象素信號；第2機構，其由上述第1機構選擇的3個象素信號中、屬于第1分割區(qū)域的2個象素信號計算出屬于另一方分割區(qū)域的1個象素信號的預測值；第3機構，其根據(jù)由上述第2機構計算出的預測值和其象素的實際信號值，計算出上述預定的一方分割區(qū)域相對的增益；第4機構，其在上述水平行上的上述8個象素范圍內，對連續(xù)的同一色濾波器的3個象素的其他組合，通過反復進行與上述第1機構、上述第2機構以及上述第3機構相同的處理，而分別計算出增益；以及第5機構，其在1畫面內的所有水平行中進行與從上述第1機構至上述第4機構同樣的處理。
8.根據(jù)權利要求4所述的信號處理裝置，其特征在于，上述增益計算機構包括第1機構，其由1畫面內1水平行的上述分割區(qū)域邊界附近各區(qū)域每4個象素的共8個象素，選擇連續(xù)的同一色濾波的3個象素信號；第2機構，其由上述第1機構選擇的3個象素信號中、屬于第1分割區(qū)域的2個象素信號計算出屬于另一方分割區(qū)域的1個象素信號的預測值；第3機構，其根據(jù)由上述第2機構計算出的預測值和其象素的實際信號值，計算出上述預定的一方分割區(qū)域相對的增益；第4機構，其在上述水平行上的上述8個象素范圍內，對連續(xù)的同一色濾波器的3個象素的其他組合，通過反復進行與上述第1機構、上述第2機構以及上述第3機構相同的處理，而分別計算出增益；以及第5機構，其在1畫面內的所有水平行中進行與從上述第1機構至上述第4機構同樣的處理。
9.根據(jù)權利要求1所述的信號處理裝置，其特征在于，備有對由上述增益計算機構按每1畫面計算出的增益在時間方向平滑化的時間方向平滑化機構；上述修正機構采用由上述時間方向平滑化機構得到的增益，修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平差。
10.根據(jù)權利要求2所述的信號處理裝置，其特征在于，備有對由上述增益計算機構按每1畫面計算出的增益在時間方向平滑化的時間方向平滑化機構；上述修正機構采用由上述時間方向平滑化機構得到的增益，修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平差。
11.根據(jù)權利要求3所述的信號處理裝置，其特征在于，備有對由上述增益計算機構按每1畫面計算出的增益在時間方向平滑化的時間方向平滑化機構；上述修正機構采用由上述時間方向平滑化機構得到的增益，修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平差。
12.根據(jù)權利要求4所述的信號處理裝置，其特征在于，備有對由上述增益計算機構按每1畫面計算出的增益在時間方向平滑化的時間方向平滑化機構；上述修正機構采用由上述時間方向平滑化機構得到的增益，修正上述兩分割區(qū)域間的信號電平差。
13.一種信號處理裝置，其特征在于，攝像元件，其攝像區(qū)域在左右方向被分割為多個部分，按這些各分割區(qū)域讀出電信號；合成機構，其合成由上述攝像元件讀出的電信號、生成1畫面份信號；第1增益計算機構，其根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號，在每個由鄰接的2個分割區(qū)域構成的組分別計算出其組內2個分割區(qū)域中預定的一方分割區(qū)域相對的增益；第2增益計算機構，其根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的每個增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其他各分割區(qū)域的增益；以及修正機構，其根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準分割區(qū)域相對的其他各分割區(qū)域的增益，通過對由上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，從而修正多個分割區(qū)域間的信號電平差；第1增益計算機構包括第1機構，其在各組中根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面部分的信號中、其組內2個分割區(qū)域邊界附近多個象素的信號，分別計算出1畫面內各水平行中其組內的2個分割區(qū)域內、預定的一方的分割區(qū)域相對的增益；以及第2機構，其在每個組中，通過計算出由上述第1機構計算出的1畫面內各水平行的增益平均值，求出各組增益；上述第1機構，在各組中，在1畫面內各水平行，根據(jù)其組內2個分割區(qū)域邊界附近多個同一色濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號計算出其他分割區(qū)域的1個同一濾波象素的信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
14.根據(jù)權利要求13所述的信號處理裝置，其特征在于，第1增益計算機構包括第1機構，其在各組，根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面部分的信號內、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的多個象素的信號，分別計算出在1畫面內的各水平行，其組內的2個分割區(qū)域內預定的一方分割區(qū)域相對的增益；第2機構，其在各組中，通過計算出由上述第1機構計算出的1畫面內各水平行的增益的平均值，求出各組的第1增益；以及第3機構，其在各組中，通過計算出由上述第1機構計算出的1畫面內各水平行的增益中、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的象素信號值為第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值，從而求出各組第2增益；第2增益計算機構包括根據(jù)由上第1增益計算機構計算出的各組的第1增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益的機構；以及根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的第2增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第4增益的機構；上述修正機構根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益及第4增益，對由上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，對修正對象分割區(qū)域內的信號中、信號值為第2規(guī)定值以下的信號，乘以其分割區(qū)域所對應的第4增益，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號，乘以對應于其分割區(qū)域的第3增益，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，乘以根據(jù)該信號值加權加法運算了對應于其分割區(qū)域的第3增益和第4增益的值。
15.一種信號處理裝置，其特征在于，包括攝像元件，其攝像區(qū)域在左右方向被分割為多個部分，在這些各分割區(qū)域中讀出電信號；合成機構，其合成由上述攝像元件讀出的電信號，生成1畫面份信號；第1增益計算機構，其根據(jù)由上述合成機構生成的1畫面份的信號，在每個由鄰接的2個分割區(qū)域構成的組，分別計算其組內2個分割區(qū)域中預定一方的分割區(qū)域相對的增益；第2增益計算機構，其根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它分割區(qū)域的增益；以及修正機構，其根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準分割區(qū)域相對的其它分割區(qū)域的增益，通過對由上述合成機構生成的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，從而修正多個分割區(qū)域間的信號電平；第1增益計算機構包括第1機構，其在各組，對由上述合成機構生成的1畫面份信號中、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的增益計算區(qū)域相對的各象素信號，進行垂直方向的低通濾波處理；第2機構，其在各組，根據(jù)由上述第1機構得到的該組增益計算區(qū)域內的濾波處理后的信號，分別計算出該組增益計算區(qū)域內各水平行其組內2個分割區(qū)域中預定的一方的分割區(qū)域相對的增益；以及第3機構，其在各組，通過計算出由上述第2機構計算出的各水平行增益的平均值，從而求出各組增益；上述第2機構在各組中，按該組的增益計算區(qū)域內各水平行，根據(jù)該組內2個分割區(qū)域邊界附近的多個同一色濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號，計算出另一方分割區(qū)域的一個同一濾波象素信號的預測值，通過比較計算出的預測值與其象素的實際信號值，而計算出增益。
16.根據(jù)權利要求15所述的信號處理裝置，其特征在于，第1增益計算機構包括第1機構，其在各組，對由上述合成機構生成的1畫面份的信號內、其組內2個分割區(qū)域邊界附近的各象素的信號，進行垂直方向低通濾波處理；第2機構，其在各組，根據(jù)由上述第1機構得到的該組的增益計算區(qū)域內濾波處理后的信號，分別計算出在該組的增益計算區(qū)域各水平行中、該組內2個分割區(qū)域內預定的一方的分割區(qū)域相對的增益；第3機構，其在各組，通過計算出由上述第2機構計算出的各水平行增益的平均值，求出各組第1增益；以及第4機構，其在各組，通過計算出由上述第2機構計算出的各水平行增益中、其組內2個分割區(qū)域的邊界附近象素的信號值是第1規(guī)定值以下的水平行增益的平均值，求出各組的第2增益；第2增益計算機構包括根據(jù)由上第1增益計算機構計算出的各組的第1增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益的機構；以及根據(jù)由上述第1增益計算機構計算出的各組的第2增益，以所有分割區(qū)域中預定的1個分割區(qū)域作為基準分割區(qū)域，分別計算出基準分割區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第4增益的機構；上述修正機構根據(jù)由第2增益計算機構計算出的、基準區(qū)域相對的其它各分割區(qū)域的第3增益及第4增益，對由上述合成機構輸出的1畫面份的信號中、對應的分割區(qū)域內的信號進行修正，對修正對象分割區(qū)域內的信號中、信號值為第2規(guī)定值以下的信號，乘以其分割區(qū)域所對應的第4增益，對信號值為比第2規(guī)定值大的第3規(guī)定值以上的信號，乘以對應于其分割區(qū)域的第3增益，對信號值為上述第2規(guī)定值和上述第3規(guī)定值之間的信號，乘以根據(jù)該信號值、加權加法運算了其分割區(qū)域所對應的第3增益和第4增益的值。
全文摘要
在1畫面內的各水平行，根據(jù)上述分割區(qū)域邊界附近的多個同一色濾波象素的信號，由一方分割區(qū)域的2個同一濾波象素的信號，計算出另一方分割區(qū)域的一個同一濾波象素的信號預測值，通過比較計算出的預測值和其象素的實際信號值，從而計算出增益。
文檔編號H04N5/335GK1756314SQ20051010687
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權日2004年9月29日
發(fā)明者橫畠正大, 穴田好孝, 岡田誠司, 森幸夫 申請人:三洋電機株式會社