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JP4606989B2 - Imaging device - Google Patents
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JP4606989B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、撮影光学系と撮像素子とを具備した撮像部を2つ以上備えた撮影装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus including two or more imaging units each including an imaging optical system and an imaging element.

撮影装置の中には、撮影光学系と撮像素子とを具備した撮像部を2つ以上備えた複眼カメラと呼ばれる撮影装置がある。このような撮影装置を用いて撮影を行なうと、2つ以上の撮像部各々で撮影した画像を合成することによりパノラマ画像を得ることもできる。   Among the photographing devices, there is a photographing device called a compound eye camera including two or more imaging units each including a photographing optical system and an image sensor. When photographing is performed using such a photographing apparatus, a panoramic image can be obtained by combining images photographed by two or more imaging units.

この2つ以上の撮像部を備えた撮影装置によって撮影が行なわれるときには、1つの撮影光学系が捉える画角とその撮影光学系の画角に隣接する画角を持つ撮影光学系の画角とを少々重複させておいて画像合成部によってその重複領域を検出することにより双方の撮影光学系で捉えた画像を連続的に繋ぐ処理が行なわれている。   When shooting is performed by an imaging device including two or more imaging units, an angle of view captured by one imaging optical system and an angle of view of the imaging optical system having an angle of view adjacent to the angle of view of the imaging optical system are A process of continuously connecting the images captured by both the photographing optical systems is performed by detecting the overlapping region by the image composition unit with a slight overlap.

例えば、画像合成部により画像合成を行なうにあたって特許文献1の技術によれば、二つ以上の撮像部各々から得られた画像信号の一方の画像信号をずらしながら減算処理を行なっていきその減算結果が最小になったところを重複領域とするような処理が行なわれている。しかしながら画像信号をずらしながら減算処理を行なっていくようなことを行なうとその減算処理に時間がかかるという問題がある。
特開平06−125497号公報
For example, according to the technique of Patent Document 1 for performing image composition by the image composition unit, the subtraction process is performed while shifting one image signal of the image signals obtained from each of the two or more image pickup units. A process is performed in which the area where is minimized is used as an overlapping area. However, if the subtraction process is performed while shifting the image signal, there is a problem that the subtraction process takes time.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-125497

本発明は、上記事情に鑑み、画像合成部による画像合成処理の高速化を実現した撮影装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a photographing apparatus that realizes high-speed image composition processing by an image composition unit.

上記目的を達成する本発明の撮影装置は、撮影光学系と撮像素子とを具備した撮像部を2つ以上備えた撮影装置において、
上記2つ以上の撮影光学系それぞれが捉える画角は相互に隣接する部分に双方の画角が重なり合う重複領域を有するものであって、
上記2つ以上の撮像素子それぞれで生成された画像信号それぞれを受け取って受け取った画像信号それぞれが表わす画像を合成した画像を表わす合成画像信号を生成する画像合成部と、
上記撮像素子と上記画像合成部との間にその撮像素子の数分だけ設けられ、上記撮像素子で生成されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換して上記画像合成部に出力する中間処理部とを備え、
上記中間処理部それぞれは、上記2以上の撮影光学系それぞれが捉える画角の重複領域それぞれの座標データが予め記憶された記憶部を備え、
その記憶部を参照して、上記撮像素子で生成された、その撮像素子が備える各画素ごとの画像信号それぞれが重複領域に在る画素の画像信号であるか、重複領域にはない画素の画像信号であるかが上記画像合成部で識別されるようにその画像信号に所定の処理を施してから上記画像合成部に出力するものであることを特徴とする。
The imaging device of the present invention that achieves the above object is an imaging device including two or more imaging units each including an imaging optical system and an imaging element.
The angle of view captured by each of the two or more photographic optical systems has an overlapping region in which both angles of view overlap each other in a portion adjacent to each other,
An image synthesizing unit that receives each of the image signals generated by each of the two or more imaging elements and generates a combined image signal representing an image obtained by combining the images represented by the received image signals;
An intermediate unit provided between the image sensor and the image composition unit for the number of the image sensor, and converting an analog image signal generated by the image sensor into a digital image signal and outputting the digital image signal to the image composition unit A processing unit,
Each of the intermediate processing units includes a storage unit in which coordinate data of each overlapping region of the angle of view captured by each of the two or more photographing optical systems is stored.
With reference to the storage unit, each image signal for each pixel included in the imaging device, which is generated by the imaging device, is an image signal of a pixel in the overlapping region or an image of a pixel that is not in the overlapping region A predetermined process is performed on the image signal so that the signal is identified by the image composition unit, and the image signal is output to the image composition unit.

上記本発明の撮影装置によれば、上記中間処理部それぞれによって上記重複領域にある画素の画像信号であるかないかが画像合成部側によって簡単に識別されるような所定の処理が施されてから画像信号が画像合成部に出力される。   According to the photographing apparatus of the present invention, the image is processed after predetermined processing is performed so that the image processing unit can easily identify whether the intermediate signal is an image signal of the pixel in the overlapping region. The signal is output to the image composition unit.

そうすると、上記画像合成部は、いままでのように上記中間処理部から得た画素信号をずらしながら上記重複領域を探索する処理を行なわなくても即座に重複領域の画像信号であるかどうかを識別することができるようになる。つまり、一方の画像信号をずらす処理を行なわなくても済む分、上記画像合成部における画像合成処理の高速化が達成されることになる。   Then, the image synthesizing unit immediately identifies whether or not the image signal is the overlapping region without performing the process of searching for the overlapping region while shifting the pixel signal obtained from the intermediate processing unit as before. Will be able to. That is, the speed of the image synthesizing process in the image synthesizing unit is achieved as long as the process of shifting one image signal is not necessary.

以上説明したように画像合成部による画像合成処理の高速化を実現した撮影装置が実現する。   As described above, it is possible to realize a photographing apparatus that realizes high-speed image composition processing by the image composition unit.

上記画像合成部で識別されるように上記中間処理部が画像信号に所定の処理を施すにあたっては以下に示す機能を有していれば良い。   In order for the intermediate processing unit to perform a predetermined process on the image signal so as to be identified by the image composition unit, it is only necessary to have the following functions.

例えば、上記中間処理部は、上記記憶部に記憶された座標データに基づいて各画素ごとの画像信号にその画素が上記重複領域内の画素であるか否かを表わすフラグを付加してから上記画像合成部に出力するものであっても、また、上記中間処理部は、上記記憶部を参照して、上記撮像素子それぞれが備える各画素ごとの画像信号それぞれが重複領域に在った場合には、隣接するいずれか一方の撮像素子側の画像信号を0レベルにして上記画像合成部に出力するものであっても、さらに、上記中間処理部が上記撮像素子にリセットパルスを供給してその撮像素子から強制的に0レベルを表わす信号を出力させることが自在なものであれば、上記中間処理部は、上記記憶部を参照して、上記撮像素子それぞれが備える各画素ごとの画像信号それぞれが重複領域に在ると判定した場合には、上記撮像素子に上記リセットパルスを供給して、隣接するいずれか一方の撮像素子側の画像信号を0レベルにして上記撮像素子から出力させて上記画像合成部にその0レベルを表わす信号を出力するものであっても良い。   For example, the intermediate processing unit adds a flag indicating whether the pixel is a pixel in the overlapping area to the image signal for each pixel based on the coordinate data stored in the storage unit, and then adds the flag. Even when the image is output to the image composition unit, the intermediate processing unit refers to the storage unit when the image signal for each pixel included in each of the imaging elements is in the overlapping region. Even if the image signal on either one of the adjacent image sensors is set to 0 level and output to the image composition unit, the intermediate processing unit further supplies a reset pulse to the image sensor and If it is possible to forcibly output a signal representing the 0 level from the image sensor, the intermediate processing unit refers to the storage unit and outputs an image signal for each pixel included in each of the image sensors. The Is determined to be in the overlapping region, the reset pulse is supplied to the image sensor, and the image signal on either one of the adjacent image sensors is set to 0 level and output from the image sensor. A signal representing the zero level may be output to the image composition unit.

ここで、上記機能を上記中間処理部に持たせるにあたっては、従来より配備されているアナログフロントエンドにその機能を持たせることが好ましい。   Here, when the intermediate processing unit is provided with the above function, it is preferable that the analog front end that has been conventionally provided has the function.

そうすると、従来のものを用いて簡単に上記中間処理部を構成することができる。   If it does so, the said intermediate | middle process part can be comprised easily using a conventional thing.

さらには上記中間処理部から上記0レベル信号を表わす信号が出力されてきたときにおいて、
上記画像合成部は、上記中間処理部のいずれかから出力された画素ごとの画像信号の値が所定の値以上の変化があってしかもその後0レベルの信号が続くことを検知した場合には、その所定の値以上の変化があった部分を境界として0レベルの信号が続く領域を重複領域であるとみなして画像信号の画像合成処理を行なうものであると良い。
Further, when a signal representing the 0 level signal is output from the intermediate processing unit,
In the case where the image composition unit detects that the value of the image signal for each pixel output from any of the intermediate processing units has a change of a predetermined value or more and the signal of 0 level continues thereafter, It is preferable to perform image synthesis processing of an image signal by regarding a region where a change of more than a predetermined value or more as a boundary is followed by a region in which a 0 level signal continues as an overlapping region.

そうすると、いままでの機能を若干拡張するだけで簡単に上記機能に適合する画像合成を構成することができる。   Then, it is possible to easily construct an image composition suitable for the above functions by slightly extending the functions so far.

以上、説明したように、画像合成部による画像合成処理の高速化を実現した撮影装置が実現する。さらに従来の構成のものを用いることができるため、撮影装置の低廉化を図ることができるという効果も得られる。    As described above, it is possible to realize a photographing apparatus that realizes high-speed image composition processing by the image composition unit. Further, since the conventional configuration can be used, an effect that the cost of the photographing apparatus can be reduced is also obtained.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は本発明の一実施形態である撮影装置1の外観を示す図である。   FIG. 1 is a view showing an appearance of a photographing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

図1に示す撮影装置1は、3つの撮影レンズ10A,10B,10Cを備えたものである。これらの撮影レンズ10A〜10Cが捉えている画角はそれぞれ異なる画角であって、これらの撮影レンズ10A〜10Cが捉えた被写体を繋ぐとパノラマ写真が得られる。   The photographing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes three photographing lenses 10A, 10B, and 10C. The angle of view captured by the photographing lenses 10A to 10C is different, and a panoramic photograph can be obtained by connecting the subjects captured by the photographing lenses 10A to 10C.

図2は、図1に示す3つの撮影レンズそれぞれが捉える画角を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the angle of view captured by each of the three photographing lenses shown in FIG.

3つの撮影レンズ10A〜10Cのうちの撮影レンズ10Aの画角には符号Aを付し、撮影レンズ10Bの画角には符号Bを付し、撮影レンズの画角には符号Cを付してある。また各画角A,B,Cをそれぞれ異なる座標系として、それぞれの座標系の座標を(Hsize、Vsize)A、(Hsize、Vsize)B、(Hsize、Vsize)Cのように表わすことにする。   Of the three photographing lenses 10A to 10C, the angle of view of the photographing lens 10A is denoted by A, the angle of view of the photographing lens 10B is denoted by B, and the angle of view of the photographing lens is denoted by C. It is. Each angle of view A, B, and C is set as a different coordinate system, and the coordinates of each coordinate system are expressed as (Hsize, Vsize) A, (Hsize, Vsize) B, (Hsize, Vsize) C. .

図2には、撮影レンズ10Aと撮影レンズ10Bとの双方が捉えている重複領域、撮影レンズ10Bと撮影レンズ10Cとの双方が捉えている重複領域がともにハッチングで示されており、前者側の重複領域の水平方向の長さをHcA、垂直方向の長さをVcAとし、後者側の重複領域の水平方向の長さをHcB、垂直方向の長さをVcBとする。   In FIG. 2, the overlapping area captured by both the photographing lens 10A and the photographing lens 10B and the overlapping area captured by both the photographing lens 10B and the photographing lens 10C are both hatched. The horizontal length of the overlapping region is HcA, the vertical length is VcA, the horizontal length of the overlapping region on the latter side is HcB, and the vertical length is VcB.

これらハッチングで示されている重複領域の座標データをアナログフロントエンド内のメモリに記憶しておけば、撮像素子から出力されてきた画像信号を画像合成部に出力するときにそのメモリを参照して重複領域である場合にはフラグを付加して画像信号を出力する処理を行なうことができる。なお図2に示すように3つの画角A,B,Cが上下いずれかの方向にそれぞれオフセットされて設定されているような場合には、それぞれの画角の高さをオフセット方向(上方向:オフセット量V**あるいは下方向:オフセット量−V**など)を、重複領域を示す座標データとともにメモリに記憶するようにしておけば良い。   If the coordinate data of the overlapping area indicated by hatching is stored in the memory in the analog front end, the memory is referred to when outputting the image signal output from the image sensor to the image composition unit. If it is an overlapping area, a process of outputting an image signal by adding a flag can be performed. As shown in FIG. 2, when the three angles of view A, B, and C are set to be offset in either the upper or lower direction, the height of each angle of view is set in the offset direction (upward direction). : Offset amount V ** or downward direction: offset amount -V **) may be stored in the memory together with the coordinate data indicating the overlapping area.

図3は、図1に示す撮影装置の内部構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the photographing apparatus shown in FIG.

図3に示すようにそれぞれの撮影レンズ10A,10B,10Cの後方には撮像素子(ここではCCD固体撮像素子が用いられているので以降の説明においてはCCDと記載する)11A〜11Cが備えられており、それらのCCD11A〜11Cの後段にアナログフロントエンド(以降AFEという)12A〜12Cがそれぞれ配備されている。それらのAFE12A〜12CによってCCD11A〜11Cそれぞれから出力されてきたアナログの画像信号のノイズが低減された後、さらにそのノイズの低減が行われたアナログの画像信号のデジタル信号への変換が行なわれる。   As shown in FIG. 3, imaging devices (herein, CCD solid-state imaging devices are used, which will be referred to as CCDs in the following description) 11A to 11C are provided behind the photographing lenses 10A, 10B, and 10C. Analog front ends (hereinafter referred to as AFEs) 12A to 12C are respectively provided downstream of the CCDs 11A to 11C. After the noises of the analog image signals output from the CCDs 11A to 11C are reduced by the AFEs 12A to 12C, the analog image signals subjected to the noise reduction are further converted into digital signals.

本実施形態においては3つのAFE12A,12B,12C内でデジタル信号に変換された画像信号それぞれが画像合成部13に供給されるときには、AFE12A,12B,12C内のメモリ120A,120B,120Cがそれぞれ参照され重複領域にある画素の画像信号についてはフラグビットが付加されてから画像合成部13に供給される。   In the present embodiment, when the image signals converted into digital signals in the three AFEs 12A, 12B, and 12C are supplied to the image synthesis unit 13, the memories 120A, 120B, and 120C in the AFEs 12A, 12B, and 12C are referred to, respectively. The flag signals are added to the image signals of the pixels in the overlapping area and supplied to the image composition unit 13.

そのフラグビットが付加された画像信号を受けた画像合成部13によって、そのフラグにより重複領域内の画像信号であると判定された画像信号については例えば重複領域の画像信号のうちの一方の画像信号を切り捨てるとともに繋ぐ処理等が行なわれ3つのAFE12A〜12Cから出力されてきた画像信号に基づいて合成画像信号が生成される。   The image synthesis unit 13 that has received the image signal to which the flag bit is added determines, for example, one of the image signals in the overlap region as the image signal determined to be an image signal in the overlap region by the flag. Are combined, and a combined image signal is generated based on the image signals output from the three AFEs 12A to 12C.

こうして生成された合成画像信号が表示部に供給されてパノラマ画像が表示されたり、記録部に供給されてパノラマ画像を表わす画像データがメモリカードに記録されたりする。   The composite image signal thus generated is supplied to the display unit to display a panoramic image, or supplied to the recording unit and image data representing the panoramic image is recorded on the memory card.

なお図3からも分かるように本実施形態においては撮影レンズと撮像素子とを具備した撮像部を3つ備えた場合の例が示されている。   As can be seen from FIG. 3, in the present embodiment, an example in which three imaging units each including a photographing lens and an imaging element are provided is shown.

図4は、AFE12Aから出力された画像信号が、画像合成部13に入力されるときの入力順序を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an input order when the image signal output from the AFE 12A is input to the image composition unit 13.

図4に示すように左下の位置にある画素に対応する画像信号から順次出力が開始されて一行づつ画像信号が出力されていって右上の位置にある画素に対応する画像信号まで出力されたら画像信号の出力が終了する。   As shown in FIG. 4, the image signal corresponding to the pixel at the lower left position is sequentially output, and the image signal is output line by line, and the image signal corresponding to the pixel at the upper right position is output. The signal output ends.

図4に示す点線で囲まれた部分が図2中ハッチングで示されている重複領域(HcA,VcA)の部分になり、この部分の画像信号が画像合成部13に出力されるときにはNビットの画像信号に加えてフラグビットFLG_A=‘1’が付加され画像合成部13に入力され、それ以外のところの画像信号が出力されるときにはFLG_A=‘0’が付加され画像合成部13に入力される。図4には、図2に示す画角Aと画角Bの重複領域が示されているが、図2に示す画角Bと画角Cの重複領域内の画素ごとの画像信号についても同様の処理が施される。   A portion surrounded by a dotted line shown in FIG. 4 becomes a portion of an overlapping area (HcA, VcA) indicated by hatching in FIG. 2, and when the image signal of this portion is output to the image composition unit 13, N-bit In addition to the image signal, flag bit FLG_A = “1” is added and input to the image composition unit 13, and when an image signal other than that is output, FLG_A = “0” is added and input to the image composition unit 13. The 4 shows the overlapping area of the angle of view A and the angle of view B shown in FIG. 2, but the same applies to the image signal for each pixel in the overlapping area of the angle of view B and the angle of view C shown in FIG. Is processed.

図5は、画像合成部13が行なう処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure performed by the image composition unit 13.

図5に示すように、ステップS501で3つのAFE11A〜11Cより画像信号を受け取ったら次のステップS502でそれぞれの画像信号の中に重複領域であることを示すフラグが立っている画素があるかどうかをチェックする。次のステップS503へ進んで1画素分の画像信号中にフラグが立っていてFLG_A(ここではA領域を例に掲げてあるが、B領域であればFLG_B、C領域であればFLG_Cになる)が‘1’であると判定したらYes側に進んで当該画素は重複領域に含まれるとみなしこのフローの処理を終了する。ステップS503で1画素分の画像信号中にフラグが立っておらずFLG_A(又はFLG_B又はFLG_C)=‘0’であると判定したらNo側へ進んで当該画素は重複領域に含まれないとみなしてこのフローの処理を終了する。   As shown in FIG. 5, when image signals are received from the three AFEs 11A to 11C in step S501, whether or not there is a pixel in which a flag indicating an overlapping region is set in each image signal in the next step S502. Check. Proceeding to the next step S503, a flag is set in the image signal for one pixel, and FLG_A (here, the A area is taken as an example, but if the B area is FLG_B, if the C area is FLG_C) Is determined to be “1”, the process proceeds to Yes, and the pixel is considered to be included in the overlapping region, and the process of this flow is terminated. If it is determined in step S503 that no flag is set in the image signal for one pixel and FLG_A (or FLG_B or FLG_C) = '0', the process proceeds to No and the pixel is regarded as not included in the overlapping region. The process of this flow is terminated.

上記の如く各画素ごとの画像信号のうち、重複領域にある画像信号にAFE側でフラグが付加されると、画像合成部13によって、3つのCCD10A〜10Cのうちの2つの画角内に含まれる重複領域(図2に示したハッチング部)内の画像信号であるかどうかがすぐに判別される。そうすると、例えば重複領域の画像信号を切り捨てる処理等が画像合成部で行なわれ3つのCCD10A〜10Cから供給されてきた画像信号がうまく繋がるように合成処理が行なわれてから表示部または記録部に合成画像信号が供給されるようになる。   As described above, when the flag is added on the AFE side to the image signal in the overlap area among the image signals for each pixel, the image composition unit 13 includes the image signals in two angles of view of the three CCDs 10A to 10C. It is immediately discriminated whether the image signal is in the overlapping area (hatched portion shown in FIG. 2). In this case, for example, processing for discarding the image signal in the overlapping area is performed in the image composition unit, and composition processing is performed so that the image signals supplied from the three CCDs 10A to 10C are connected well, and then the composition is performed in the display unit or recording unit. An image signal is supplied.

このようになると画像合成部13によって画像信号をずらしながら重複領域を探索する処理が省略されるため、画像合成処理が容易になって高速化が達成される。   In this case, the process of searching for an overlapping area while shifting the image signal by the image composition unit 13 is omitted, so that the image composition process is facilitated and speeding up is achieved.

なお、図4の例では、フラグをAFE内で1ビット付加するようにした例を示したが、図6に示す様にAFEの後段に別途フラグ付加部19を設けてフラグを付加する様にしても良い。図6は、AFE12外にフラグ付加部19を別途設けた場合の構成を示す図である。   In the example of FIG. 4, an example is shown in which one bit is added to the flag in the AFE. However, as shown in FIG. 6, a flag adding unit 19 is separately provided after the AFE to add the flag. May be. FIG. 6 is a diagram showing a configuration when a flag adding unit 19 is separately provided outside the AFE 12.

図7、図8は、第2の実施形態を示す図である。   7 and 8 show the second embodiment.

図7は、AFE12の内部構成を説明する図である。図8は、CDS121に供給される2つのサンプリングパルスSHP,SHDそれぞれの位相を変えたときにどのような画像信号が出力されるかを説明する図である。図8(a)には、通常時(非重複領域)の画素ごとの画像信号のサンプリングの状態を示す波形図が示されており、図8(b)には、重複領域内の画素ごとの画像信号のサンプリングの状態を示す波形図が示されている。   FIG. 7 is a diagram for explaining the internal configuration of the AFE 12. FIG. 8 is a diagram for explaining what image signal is output when the phases of the two sampling pulses SHP and SHD supplied to the CDS 121 are changed. FIG. 8A shows a waveform diagram showing the sampling state of the image signal for each pixel in the normal state (non-overlapping area), and FIG. 8B shows the waveform for each pixel in the overlapping area. A waveform diagram showing the sampling state of the image signal is shown.

図7に示すように、CCDからAFE12に画像信号が出力されてくると、まずAFE内のCDS121によって相関2重サンプリングが行なわれ、その相関2重サンプリングされた画像信号がアンプ122によって増幅された後、増幅されたアナログの画像信号がA/Dコンバータ123によってデジタルの画像信号に変換され画像合成部13に出力される。   As shown in FIG. 7, when an image signal is output from the CCD to the AFE 12, the correlated double sampling is first performed by the CDS 121 in the AFE, and the correlated double sampled image signal is amplified by the amplifier 122. Thereafter, the amplified analog image signal is converted into a digital image signal by the A / D converter 123 and output to the image composition unit 13.

上記CDS121には図7に示すようにサンプリングパルスSHPともう一つのサンプリングパルスSHDが供給され、それぞれのサンプリングパルスに同期して2回サンプリングが行なわれて画素ごとの画像信号が生成されて後段のアンプ122へと供給される。この画素ごとの画像信号が生成されるときには、図8(a)に示すように一方のサンプリングパルスSHPによって黒レベルのクランプが行なわれた後、もう一つのサンプリングパルスSHDによって1画素あたりの画像信号が抽出される。   As shown in FIG. 7, the CDS 121 is supplied with a sampling pulse SHP and another sampling pulse SHD, and is sampled twice in synchronization with each sampling pulse to generate an image signal for each pixel. This is supplied to the amplifier 122. When the image signal for each pixel is generated, as shown in FIG. 8A, after the black level is clamped by one sampling pulse SHP, the image signal per pixel is obtained by another sampling pulse SHD. Is extracted.

本実施形態においては、この2つのサンプリングパルスの位相を自在に変更することができる構成を持つAFEを用いて上記課題を達成しようとしている。   In the present embodiment, the above-described problem is to be achieved by using an AFE having a configuration capable of freely changing the phase of these two sampling pulses.

この例においては、非重複領域の画像信号を処理するときには2つのサンプリングパルスSHP,SHDの位相関係を図8(a)に示す位相関係にしてまず一方のサンプリングパルスSHPで黒レベルをサンプリングした後、もう一つのサンプリングパルスSHDで画像信号をサンプリングするようにしている。   In this example, when processing the image signal in the non-overlapping area, the phase relationship between the two sampling pulses SHP and SHD is set to the phase relationship shown in FIG. 8A, and the black level is first sampled with one sampling pulse SHP. The image signal is sampled by another sampling pulse SHD.

ここで、AFE12A〜12Cが、内蔵メモリ120A〜120Cを参照してCCD11A〜11Cからの画像信号が重複領域にある画像信号であると判定したときに、一方のサンプリングパルスSHDの位相を変更して他方のサンプリングパルスと同相にし図8(b)に示すタイミングでサンプリングを行なうようにして画素ごとの画像信号の出力を強制的に0レベルにしている。ここでは黒レベルにクランプしたままにするような処理を0レベルにして出力する処理としている。   Here, when the AFEs 12A to 12C refer to the built-in memories 120A to 120C and determine that the image signals from the CCDs 11A to 11C are image signals in the overlapping region, the phase of one sampling pulse SHD is changed. The output of the image signal for each pixel is forcibly set to 0 level so that sampling is performed at the timing shown in FIG. 8B in phase with the other sampling pulse. Here, the process of keeping the clamped at the black level is the process of outputting at the 0 level.

このように強制的に0レベルにした信号を出力して画像合成部13に供給し、画像合成部13に0レベル信号が続くところを重複領域であるとみなす処理を行なわせるようにしても上記フラグを追加したときと同様の効果が得られる。   In this way, the signal which is forcibly set to the 0 level is output and supplied to the image composition unit 13, and the image composition unit 13 is caused to perform processing for regarding the place where the 0 level signal continues as an overlapping region. The same effect as when a flag is added can be obtained.

図9は、各AFE12A,12B,12Cが行なう画像信号の出力処理の手順を示すフローチャートである。また、図10は、図9に示す処理によりAFE12から出力されてきた画像信号を受けて画像合成部13が行なう画像合成処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of image signal output processing performed by each AFE 12A, 12B, 12C. FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the image composition process performed by the image composition unit 13 in response to the image signal output from the AFE 12 by the process shown in FIG.

ステップS901でCCDより出力されてきた画素ごとの画像信号を順次受け取る。ステップS902で各AFE12A,12B,12C(図3参照)は内蔵のメモリ120A,120B,120Cを参照してその信号が重複領域の座標にある画素であるかどうかを判定する。このステップS902で重複領域にある画素であると判定したときには、YES側に進んでステップS903で一方のサンプリングパルスSHDの位相を変えて双方の位相をあわせてCDS処理を行なって0レベルを表わす信号を出力する。次のステップS904へ進んで次の画素の信号があるかどうかを判定してあると判定したらYES側に進んでステップS901に戻ってステップS902からステップS904までの処理を繰り返し、ステップS904で次の画素の信号がなく図4に示す終了位置まできたと判定したらこのフローの処理を終了する。   In step S901, image signals for each pixel output from the CCD are sequentially received. In step S902, each AFE 12A, 12B, 12C (see FIG. 3) refers to the built-in memories 120A, 120B, 120C to determine whether the signal is a pixel at the coordinates of the overlapping region. When it is determined in step S902 that the pixel is in the overlapping region, the process proceeds to YES, and in step S903, the phase of one sampling pulse SHD is changed and the both phases are matched to perform CDS processing to indicate a signal representing 0 level. Is output. When it proceeds to the next step S904 and it is determined that it is determined whether or not there is a signal for the next pixel, the process proceeds to the YES side, returns to step S901, and repeats the processing from step S902 to step S904. If it is determined that there is no pixel signal and the end position shown in FIG. 4 is reached, the processing of this flow is terminated.

またステップS902で信号が重複領域のものではないと判定したらステップS905に進んでステップS905で通常のCDS処理を行なってステップS904へ進んで次の画素の信号があるかどうかを判定する。このステップS904で次の信号があると判定したらステップS902に戻ってステップS901からステップS904までの処理を繰り返し、ステップS904で次の画素の信号がないと判定したらこのフローの処理を終了する。こうして図9の処理が終了した画像信号がAFEから出力される。   If it is determined in step S902 that the signal is not in the overlapping region, the process proceeds to step S905, and normal CDS processing is performed in step S905, and the process proceeds to step S904 to determine whether there is a signal for the next pixel. If it is determined in step S904 that there is a next signal, the process returns to step S902 to repeat the processing from step S901 to step S904, and if it is determined in step S904 that there is no signal for the next pixel, the processing of this flow is terminated. Thus, the image signal for which the processing of FIG. 9 has been completed is output from the AFE.

そのAFEからの画像信号の出力を受けて画像合成部13は図10に示すステップの処理を開始する。   In response to the output of the image signal from the AFE, the image composition unit 13 starts the processing of the steps shown in FIG.

ステップS1001で各AFEよりCCDから出力された画素ごとの画像信号を順次受け取る。次のステップS1002へ進んで信号レベル0が規定回数以上連続したかどうかを判定する。このステップS1002で規定回数以上連続したと判定してYES側に進んだらステップS1003で0レベルの信号が受けた位置にある画素から0でなくなる画素までの領域を画素領域とする処理を行なって次のステップS1004へ進む。またこのステップで規定回数以上連続していないと判定したらNo側に進んでステップS1003の処理をジャンプして次のステップS1004へ進む。ステップS1004で次の画素の信号があるかどうかを判定して次の画素信号があると判定したときにはYES側に進んでステップS1001〜ステップS1004の処理を繰り返し、ステップS1004で次の画素の信号がないと判定したらNo側に進んてこのフローの処理を終了する。   In step S1001, image signals for each pixel output from the CCD from each AFE are sequentially received. Proceeding to the next Step S1002, it is determined whether or not the signal level 0 continues for a predetermined number of times. If it is determined in step S1002 that the signal has continued for a predetermined number of times and the process proceeds to YES, the process from the pixel at the position where the 0 level signal is received to the pixel that is not 0 is performed as the pixel area in step S1003. The process proceeds to step S1004. If it is determined in this step that the predetermined number of times is not continued, the process proceeds to No, jumps to the process in step S1003, and proceeds to the next step S1004. If it is determined in step S1004 whether or not there is a next pixel signal and it is determined that there is a next pixel signal, the process proceeds to YES, and the processing in steps S1001 to S1004 is repeated. In step S1004, the next pixel signal is received. If it determines with there being no, it will progress to No side and will complete | finish this flow process.

このようにしても、第1実施形態と同様の効果が得られる。   Even if it does in this way, the effect similar to 1st Embodiment is acquired.

図11、図12は、第3実施形態を示す図である。   11 and 12 are diagrams showing a third embodiment.

第2実施形態においてはAFE12内のCDS121で0レベルを表わす信号を生成したが、図11,図12に示す第3実施形態においてはAFE12MからCCD11に供給するリセットパルスの駆け方を変えることによって重複領域の画像信号を出力させるときに0レベルを表わす信号を出力させる様に変更している。   In the second embodiment, a signal representing the 0 level is generated by the CDS 121 in the AFE 12, but in the third embodiment shown in FIGS. 11 and 12, the signal is overlapped by changing how the reset pulse is supplied from the AFE 12 M to the CCD 11. When the image signal of the area is output, a signal representing the 0 level is output.

図12(a)に示すように非重複領域の画像信号を出力させるにあたっては、繰り返しリセットパルスをCCDに供給して1画素ごとの画像信号を通常通り出力させるようにして、上記重複領域においては1画素ごとに繰り返しリセットパルスを供給せずにCCD11にリセットパルスを供給しっぱなしにして0レベルを表わす画素信号を出力させるようにしている。   As shown in FIG. 12 (a), when outputting the image signal of the non-overlapping area, a reset pulse is repeatedly supplied to the CCD to output the image signal for each pixel as usual. Instead of repeatedly supplying a reset pulse for each pixel, the reset pulse is continuously supplied to the CCD 11 to output a pixel signal representing 0 level.

このようにしても第2実施形態と同様の効果を得ることができる。   Even if it does in this way, the effect similar to 2nd Embodiment can be acquired.

なお、本実施形態では撮影光学系と撮像素子とを備えた撮像部を3つ備えた撮影装置を例に挙げたが、撮像部を4つ以上備えたものであっても、また撮像部を2つ備えた撮影装置であっても良い。   In the present embodiment, an example of an imaging device including three imaging units each including an imaging optical system and an imaging element has been described. However, even if the imaging device includes four or more imaging units, the imaging unit is not provided. Two imaging devices may be provided.

本発明の一実施形態である撮影装置1の外観を示す図である。1 is a diagram illustrating an appearance of a photographing apparatus 1 that is an embodiment of the present invention. 図1に示す3つの撮影レンズそれぞれが捉える画角を示す図である。It is a figure which shows the angle of view which each of the three imaging lenses shown in FIG. 1 captures. 図1に示す撮影装置の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the imaging device shown in FIG. AFE11Aから出力された画像信号が、画像合成部12に入力されるときの入力順序を示す図である。It is a figure which shows the input order when the image signal output from AFE11A is input into the image synthetic | combination part 12. FIG. 画像合成部12が行なう処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which the image synthetic | combination part 12 performs. フラグ付加部を別途設けた場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of providing a flag addition part separately. AFEの内部構成を説明する図である。It is a figure explaining the internal structure of AFE. CDSに供給される2つのサンプリングパルスそれぞれの位相を変えたときにどのような画像信号が出力されるかを説明する図である。It is a figure explaining what kind of image signal is output when the phase of each of two sampling pulses supplied to CDS is changed. AFEの処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing procedure of AFE. AFEから出力されてきた画像信号を受けて画像合成部が行なう画像合成処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the image composition process which an image composition part receives the image signal output from AFE. 第3実施形態を説明する図である。It is a figure explaining 3rd Embodiment. 図11の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮影装置
10A 10B 10C 撮影レンズ
11 11A 11B 11C CCD固体撮像素子
12 12A 12B 12C 12M AFE
120A 120B 120C メモリ
121 CDS
122 アンプ
123 A/Dコンバータ
13 画像合成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up apparatus 10A 10B 10C Photographic lens 11 11A 11B 11C CCD solid-state image sensor 12 12A 12B 12C 12M AFE
120A 120B 120C Memory 121 CDS
122 Amplifier 123 A / D Converter 13 Image Composition Unit

Claims (5)

撮影光学系と撮像素子とを具備した撮像部を2つ以上備えた撮影装置において、
前記2つ以上の撮影光学系それぞれが捉える画角は相互に隣接する部分に双方の画角が重なり合う重複領域を有するものであって、
前記2つ以上の撮像素子それぞれで生成された画像信号それぞれを受け取って受け取った画像信号それぞれが表わす画像を合成した画像を表わす合成画像信号を生成する画像合成部と、
前記撮像素子と前記画像合成部との間にその撮像素子の数分だけ設けられ、前記撮像素子で生成されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換して前記画像合成部に出力する、前記撮像素子にリセットパルスを供給して該撮像素子から強制的に0レベルを表わす信号を出力させることが自在な中間処理部とを備え、
前記中間処理部それぞれは、前記2以上の撮影光学系それぞれが捉える画角の重複領域それぞれの座標データが予め記憶された記憶部を備え、該記憶部を参照して、前記撮像素子で生成された、該撮像素子が備える各画素ごとの画像信号それぞれが重複領域に在る画素の画像信号であるか、重複領域にはない画素の画像信号であるかが前記画像合成部で識別されるように該画像信号に所定の処理を施してから前記画像合成部に出力するものであり、
前記中間処理部は、前記記憶部を参照して、前記撮像素子それぞれが備える各画素ごとの画像信号それぞれが重複領域に在ると判定した場合には、前記撮像素子に前記リセットパルスを供給して、隣接するいずれか一方の撮像素子側の画像信号を0レベルにして前記撮像素子から出力させて前記画像合成部に該0レベルを表わす信号を出力するものであることを特徴とする撮影装置。
In an imaging apparatus including two or more imaging units each including an imaging optical system and an imaging element,
The angle of view captured by each of the two or more photographic optical systems has an overlapping region in which both angles of view overlap each other in a portion adjacent to each other,
An image synthesizing unit that receives each of the image signals generated by each of the two or more imaging elements and generates a composite image signal representing an image obtained by combining the images represented by the received image signals;
The number of the image sensor is provided between the image sensor and the image composition unit, the analog image signal generated by the image sensor is converted into a digital image signal and output to the image composition unit , An intermediate processing unit capable of supplying a reset pulse to the image sensor and forcibly outputting a signal representing 0 level from the image sensor ;
Each of the intermediate processing units includes a storage unit that stores in advance the coordinate data of each overlapping region of the angle of view captured by each of the two or more photographing optical systems, and is generated by the imaging device with reference to the storage unit. In addition, the image composition unit can identify whether each image signal of each pixel included in the imaging element is an image signal of a pixel in the overlapping area or an image signal of a pixel not in the overlapping area. der outputs to the image synthesizing unit from performing a predetermined process on the image signal is,
When the intermediate processing unit refers to the storage unit and determines that the image signal for each pixel included in each of the imaging elements is in an overlapping region, the intermediate processing unit supplies the reset pulse to the imaging element. An image pickup apparatus characterized in that an image signal on any one of the adjacent image pickup devices is set to 0 level, is output from the image pickup device, and a signal representing the 0 level is output to the image composition unit. .
前記中間処理部は、前記記憶部に記憶された座標データに基づいて各画素ごとの画像信号に該画素が前記重複領域内の画素であるか否かを表わすフラグを付加してから前記画像合成部に出力するものであることを特徴とする請求項1記載の撮影装置。   The intermediate processing unit adds a flag indicating whether or not the pixel is a pixel in the overlapping region to the image signal for each pixel based on the coordinate data stored in the storage unit, and then combines the image The photographing apparatus according to claim 1, wherein the photographing apparatus outputs the image to a unit. 前記中間処理部は、前記記憶部を参照して、前記撮像素子それぞれが備える各画素ごとの画像信号それぞれが重複領域に在った場合には、隣接するいずれか一方の撮像素子側の画像信号を0レベルにして前記画像合成部に出力するものであることを特徴とする請求項1記載の撮影装置。   The intermediate processing unit refers to the storage unit, and when the image signal for each pixel included in each of the imaging elements is in the overlapping region, the image signal on the side of one of the adjacent imaging elements The photographing apparatus according to claim 1, wherein the level is set to 0 and output to the image composition unit. 前記中間処理部は、アナログフロントエンドであることを特徴とする請求項2または3記載の撮影装置。The photographing apparatus according to claim 2, wherein the intermediate processing unit is an analog front end. 前記画像合成部は、前記中間処理部のいずれかから出力された画素ごとの画像信号の値が所定の値以上の変化があってしかもその後0レベルの信号が続くことを検知した場合には、該所定の値以上の変化があった部分を境界として0レベルの信号が続く領域を重複領域であるとみなすものであることを特徴とする請求項3記載の撮影装置。In the case where the image composition unit detects that the value of the image signal for each pixel output from any of the intermediate processing units has changed by a predetermined value or more and then continues with a 0 level signal, 4. The photographing apparatus according to claim 3, wherein an area in which a 0-level signal continues with a portion having a change greater than the predetermined value as a boundary is regarded as an overlapping area.
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