專利名稱：成像設備、信號處理方法和程序的制作方法
技術領域：
本公開涉及成像設備、信號處理方法和程序。具體而言，本公開涉及這樣的成像設備、信號處理方法和程序，其中通過應用隔行讀出(interlaced read-out)處理和逐行讀出 (progressive read-out)處理中的一種可以從成像元件讀取信號，并且根據(jù)每種方案對讀出信號進行處理。
背景技術：
在用于捕獲彩色圖像的成像設備中使用了各種成像元件。例如，許多攝像機采用被配置為具有濾色器布置的成像元件，這種濾波器布置被稱為互補顏色棋盤圖案 (checkered pattern)或者色差行序列(line sequence)，其中以棋盤圖案方式布置了四種濾色器G(綠色)、Mg(紅紫色)、Ye (黃色)和Cy (藍綠色)。成像設備基于在成像元件的每個像素位置中獲取的互補顏色信號(G，Mg，Ye, Cy) 中的每一種計算并輸出每個像素位置的顏色信號(例如RGB)。通過使用這四種互補濾色器 G (綠色)、Mg (紅紫色)、Ye (黃色)和Cy (藍綠色)，有利地獲得了高靈敏度的亮度信號。 特別地，這種互補濾色器已廣泛用在攝像機中。例如，在相關技術中，日本未實審專利申請公布No. 63-198495公開了一種技術，其中利用具有互補濾色器的成像元件來獲得RGB信號。在日本未實審專利申請公布 No. 63-198495中，公開了一種配置，該配置利用用于延遲一個水平行的IH延遲元件，通過從分別與當前行的信號和一行之前的信號相對應的信號Cr (2R-G)和Cb(2B-G)中計算獲得 RGB信號，并且每個信號經(jīng)歷白平衡(WB)處理，然后執(zhí)行伽馬(Y)校正處理，從而獲得了在顏色可再現(xiàn)性上優(yōu)異的顏色信號。然而，在這種信號處理中，由于四種濾色器G (綠色)、Mg(紅紫色)、Ye (黃色)和 Cy (藍綠色)在顏色特性上具有偏差，因此存在以下問題計算出的RGB信號的特性發(fā)生極大的變化。因此，如果不執(zhí)行附加的處理，例如針對偏差個別地調(diào)節(jié)算術等式，則顏色可再現(xiàn)性上的偏差影響了產(chǎn)品。另外，在相關技術的信號處理方法(其中從分別與當前行和一行之前的行相對應的信號Cr (2R-G)和Cb (2B-G)中計算出RGB信號，然后從RGB信號獲得顏色信號)中，存在以下問題在對象的顏色在垂直方向上變化的輪廓中發(fā)生混淆。另一方面，作為一種從成像元件讀出信號的方法，逐行讀出方案和隔行讀出方案是已知的，在逐行讀出方案中，成像元件的像素數(shù)據(jù)針對所有像素被作為獨立信號讀取，在隔行讀出方案中，在垂直方向上相鄰的兩行的像素的被混合并被讀取。在來自成像元件的輸出信號的格式是隔行方案的攝像機中，當在捕獲運動圖像中的幀圖像被取出作為靜止圖像時，存在以下問題由于隔行方案導致了每一行的曝光定時的差異，因此在下一運動圖像部分中可感知到模糊。為此，提出了一種配置，其中即使在來自成像元件的輸出信號的格式是隔行方案的攝像機中，當靜止圖像被切除時，也逐行地操作成像元件以獲得沒有模糊的圖像。然而， 存在以下問題當執(zhí)行逐行讀出時，相比于隔行操作的情況靈敏度進一步下降，或者在成像
4元件的輸出處的數(shù)據(jù)速率增大從而導致功耗上升。作為公開了信號處理方法的技術，例如有日本未實審專利申請公布No. 11-98515 和日本專利No. 3483732。在該技術中，成像元件的隔行讀出和逐行讀出被配置為是可切換的，并且此外根據(jù)讀出方案來生成亮度/顏色信號。然而，在以前的相關技術(包括這些技術)中，并沒有公開當隔行讀出和逐行讀出被切換使用時，亮度信號和顏色信號的相應特性被彼此近似。因此，在不同的讀出方案的圖像中，存在以下問題生成了亮度信號和顏色信號的特性之間的差異。當前的狀態(tài)是該問題還未得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
例如鑒于以上情形作出了本公開。希望提供一種成像設備、信號處理方法和程序， 其中可以切換隔行讀出方案和逐行讀出方案，并且去除或者減少了圖像的亮度信號或顏色信號的特性之間的差異(該差異是由于對通過不同讀出方案的讀出信號的信號處理而獲得的)。根據(jù)本公開的一個實施例，提供了一種成像設備，包括信號控制部件和信號處理部件，信號控制部件用于接收以隔行方案或逐行方案中的任一種從成像元件讀出的輸入信號，并且根據(jù)讀出方案對輸入信號執(zhí)行不同的處理以生成用于信號處理部件的輸出信號， 信號處理部件用于對來自信號控制部件的輸入信號執(zhí)行信號處理并且生成輸出圖像信號， 其中當從成像元件的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，信號控制部件執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號的控制以將該信號輸出到信號處理部件。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，信號控制部件可包括加法器，用于將作為逐行方案的讀出信號的、相鄰水平行之間信號以像素為單位相加，該信號是逐行方案的讀出信號。另外，信號控制部件可以通過加法器的相加處理生成與2像素混合信號相對應的混合信號，該2像素混合信號是隔行方案的讀出信號。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，信號控制部件可包括多個延遲電路，這多個延遲電路串聯(lián)連接以將來自成像元件的信號延遲一個水平行的信號輸出周期。另外，信號控制部件可以利用延遲電路將從成像元件輸出的多個不同的水平行信號并行地輸出到信號處理部件。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，信號控制部件可包括開關，用于根據(jù)從成像元件的讀出方案是隔行方案還是逐行方案來輸出不同的控制信號。另外，信號控制部件可以基于控制部件的、根據(jù)從成像元件的讀出方案的控制信號來改變開關的設置。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，信號控制部件可包括多個延遲電路，這多個延遲電路串聯(lián)連接以將來自成像元件的信號延遲一個水平行的信號輸出周期；加法器，該加法器將來自成像元件的一個水平行的輸出與延遲電路的輸出相加；加法器，該加法器將由多個延遲電路生成的具有不同延遲周期的延遲信號相加；以及開關，該開關選擇并輸出至少包括以下信號中的任何一個的信號從成像元件輸出的未經(jīng)延遲的信號、僅通過延遲電路的延遲信號、以及通過加法器的相加信號。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，當從成像元件的讀出方案被設置為2像素混合信號被讀出的隔行讀出方案時，信號控制部件可以向信號處理部件并行地輸出來自成像元件的未經(jīng)延遲的信號；被延遲電路延遲了一個水平行輸出周期的第一延遲信號；以及經(jīng)由兩個延遲電路生成的被延遲了兩個水平行輸出周期的第二延遲信號。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，當從成像元件的讀出方案被設置為以像素單位執(zhí)行讀出的逐行讀出方案時，信號控制部件可以向信號處理部件并行地輸出由加法器生成的第一加法信號，該加法器將來自成像元件的未經(jīng)延遲的信號與被延遲電路延遲了一個水平行輸出周期的第一延遲信號相加；由加法器生成的第二加法信號，該加法器將經(jīng)由兩個延遲電路生成的第二延遲信號與經(jīng)由三個延遲電路生成的第三延遲信號相加，其中第二延遲信號被延遲了兩個水平行輸出周期，并且第三延遲信號被延遲了三個水平行輸出周期；以及由加法器生成的第三加法信號，該加法器將經(jīng)由四個延遲電路生成的第四延遲信號與經(jīng)由五個延遲電路生成的第五延遲信號相加，其中第四延遲信號被延遲了四個水平行輸出周期，并且第五延遲信號被延遲了五個水平行輸出周期。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，信號處理部件可包括垂直頻率校正信號生成部件，該部件從信號控制部件并行地接收輸入信號，該信號是從輸出自成像元件的多個相鄰的水平行輸出的；水平頻率校正信號生成部件，該部件從信號控制部件接收一個水平行的輸出信號或者相鄰的水平行的相加信號，該輸出信號是從成像元件輸出的；以及顏色信號生成部件，該部件從信號控制部件并行地接收多個相鄰的水平行的輸出信號，該輸出信號是從成像元件輸出的。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，顏色信號生成部件可以基于成像元件的輸出信號生成與每個像素相對應的RGB信號。在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，成像元件可以是具有G (綠色)、Mg (紅紫色)、Ye (黃色)和Cy (藍綠色)四種濾色器的成像元件。根據(jù)本公開的另一個實施例，提供了一種在成像設備中執(zhí)行的信號處理方法，該方法包括使得信號控制部件接收以隔行方案或逐行方案中的任一種從成像元件讀出的輸入信號，并且根據(jù)讀出方案對輸入信號執(zhí)行不同的處理以生成用于信號處理部件的輸出信號；以及使得信號處理部件對來自信號控制部件的輸入信號執(zhí)行信號處理并且生成輸出圖像信號，其中在使得信號控制部件接收輸入信號并生成輸出信號的操作中，當從成像元件的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，信號控制部件執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號的控制以將該信號輸出到信號處理部件。根據(jù)本公開的又一個實施例，提供了一種用于在成像設備中執(zhí)行信號處理的程序，該程序包括使得信號控制部件接收以隔行方案或逐行方案中的任一種從成像元件讀出的輸入信號，并且根據(jù)讀出方案對輸入信號執(zhí)行不同的處理以生成用于信號處理部件的輸出信號；以及使得信號處理部件對來自信號控制部件的輸入信號執(zhí)行信號處理并且生成輸出圖像信號，其中在使得信號控制部件接收輸入信號并生成輸出信號的操作中，當從成像元件的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，信號控制部件執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號的控制以將該信號輸出到信號處理部件。另外，根據(jù)本公開實施例的程序例如是可通過記錄介質(zhì)或通信介質(zhì)提供的程序。記錄介質(zhì)或通信介質(zhì)可以將計算機可讀格式的程序提供給信息處理器、計算機和系統(tǒng)，通過該信息處理器、計算機和系統(tǒng)可以執(zhí)行各種程序和代碼。通過提供這種計算機可讀格式的程序，在信息處理器、計算機和系統(tǒng)上實現(xiàn)了與程序相對應的處理。通過下面描述的本公開的實施例和附圖，本公開的其他想法、特性和優(yōu)點將變得更加清楚。另外，在該說明書中描述的系統(tǒng)具有以下配置多個裝置被邏輯組裝，并且這些裝置并不一定位于同一外殼內(nèi)。根據(jù)本公開實施例的配置，即使在隔行讀出操作和逐行讀出操作中的任一種的情況下，信號控制部件也執(zhí)行將用于信號處理部件的輸出信號設置為包括相同顏色信息的信號的控制。因此，使用一個共同的信號處理部件，可以根據(jù)兩種不同的讀出方案(隔行讀出操作和逐行讀出操作)對讀出信號執(zhí)行相同的信號處理。另外，即使讀出方案不同，也可以生成并輸出具有等同特性(包括垂直分辨率)的亮度信號和顏色信號的圖像。換句話說，即使讀出方案不同，也可以輸出具有均一質(zhì)量的圖像，而不會生成輸出信號的差異。此外，通過本公開，可以實現(xiàn)諸如電路大小、功耗和成本的減小之類的優(yōu)點。


圖IA至IC是圖示逐行讀出處理和隔行讀出處理的示圖；圖2是圖示成像元件的配置和讀出處理的示圖；圖3是圖示逐行讀出處理的詳細序列的示圖；圖4是圖示逐行讀出處理的詳細序列的示圖；圖5是圖示逐行讀出處理的詳細序列的示圖；圖6是圖示隔行ODD讀出處理的詳細序列的示圖；圖7是圖示隔行ODD讀出處理的詳細序列的示圖；圖8是圖示隔行ODD讀出處理的詳細序列的示圖；圖9是圖示隔行ODD讀出處理的詳細序列的示圖；圖10是圖示隔行EVEN讀出處理的詳細序列的示圖；圖11是圖示隔行EVEN讀出處理的詳細序列的示圖；圖12是圖示隔行EVEN讀出處理的詳細序列的示圖；圖13是圖示隔行EVEN讀出處理的詳細序列的示圖；圖14是圖示根據(jù)本公開一個實施例的成像設備的配置和信號處理的示例的示圖；圖15是圖示當在根據(jù)本公開一個實施例的成像設備中執(zhí)行隔行讀出處理時信號的流程和處理的示例的示圖；以及圖16是圖示當在根據(jù)本公開一個實施例的成像設備中執(zhí)行逐行讀出處理時信號的流程和處理的示例的示圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖描述根據(jù)本公開一個實施例的成像設備、信號處理方法和程序。該描述將按照以下順序進行1.從成像元件的信號讀出處理的概述2.成像元件的示例性配置3.逐行讀出處理和隔行讀出處理的特定序列3-1.逐行讀出處理3-2.隔行ODD讀出處理
3-3.隔行EVEN讀出處理4.成像設備的配置和處理4-1.成像設備的配置和信號處理4-2.隔行讀出處理的詳細信號處理4-3.逐行讀出處理的詳細信號處理1.從成像元件的信號讀出處理的概述首先，將參考圖IA至IC描述在根據(jù)本公開一個實施例的成像設備中執(zhí)行的從成像元件的信號讀出處理的概述。根據(jù)本公開一個實施例的成像設備包括成像元件的光感測表面的像素。在每個像素上，例如布置有四種互補濾色器(G(綠色)、Mg(紅紫色)、如(黃色)和Cy(藍綠色))中的任何一種。成像設備基于在各個像素位置上獲得的互補顏色信號來計算各個像素位置上的顏色信號(例如，RGB的相應顏色信號)。根據(jù)本公開實施例的成像設備被配置為通過切換并執(zhí)行以下兩種不同的讀出處理來執(zhí)行從成像元件的信號讀出處理。(a)隔行讀出(interlaced read-out)處理，其中成像元件的水平像素行被順序讀取并且兩行被混合；(b)逐行讀出處理，其中所有像素被獨立地并行讀取。將參考圖IA至IC描述多個信號讀出處理的實例。另外，在圖IA至IC中，為了簡單并清楚地描述信號讀出處理，僅僅示出了成像設備中包括的成像元件的一部分。具體而言，僅提取并示出了四個水平像素和七個垂直像素。圖IA至IC與根據(jù)本公開一個實施例的成像設備的讀出處理相結合地示出了成像元件的濾色器的布置。具體而言，將描述以下的讀出處理的示例。(1) “逐行讀出”處理的示例，其中所有像素被獨立讀取。(2)隔行讀出的示例，其中奇數(shù)行被與偶數(shù)行相混合地讀取，例如，第1列+第2列，第3列+第4列，以及第5列+第6列，在下面這將被描述為“隔行ODD讀出，，處理。(3)隔行讀出的示例，其中偶數(shù)行被與奇數(shù)行相混合地讀取，例如，第2列+第3列，第4列+第5列，以及第6列+第7列，在下面這將被描述為“隔行EVEN讀出，，處理。在圖IA所示的“逐行讀出”處理中，圖IA中所示的與(像素No. 1至4) X (像素行No. 1至7)相對應的4X7個像素的像素值被C⑶信號傳送部件同時讀取，并且隨后被順序輸出到信號處理部件。圖中所示的輸出信號行No.表示被CCD信號傳送部件傳送的信號的次序。在逐行讀出處理中，各個像素的信號值被獨立地傳送到C⑶信號傳送部件。另外，信號傳送序列將在后面具體描述。在圖IB所示的“隔行ODD讀出”處理中，從圖IB中所示的與(像素No. 1至4) X (像素行No. 1至7)相對應的4X7個像素的像素值中，由奇數(shù)行與偶數(shù)行相混合(例如，第1列+第2列，第3列+第4列，以及第5列+第6列)而構成的信號被CCD信號傳送部件讀取。然后，C⑶信號傳送部件傳送混合信號。信號傳送序列的細節(jié)將在后面描述。在圖IC所示的“隔行EVEN讀出”處理中，從圖IC中所示的與(像素No.l至4) X (像素行No. 1至7)相對應的4X7個像素的像素值中，由偶數(shù)行與奇數(shù)行相混合(例
8如，第2列+第3列，第4列+第5列，以及第6列+第7列)而構成的信號被CCD信號傳送部件讀取。然后，CCD信號傳送部件傳送混合信號。信號傳送序列的細節(jié)將在后面描述。2.成像元件的示例性配置圖2是圖示用于執(zhí)行圖IA至IC中所示的“逐行讀出”、“隔行ODD讀出”和“隔行EVEN讀出”的各讀出處理的成像元件的示例性配置的示圖。另外，在圖2所示的成像元件中，僅圖示了與4X7個像素相對應的區(qū)域，其是成像設備中包括的成像元件的一部分。如圖2所示，成像元件包括用于執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的像素101、用于在垂直方向上傳送電荷的垂直CXD傳送部件102、水平CXD傳送部件103、輸出部件104和輸出端子105。垂直C⑶傳送部件102具有以下功能接收已經(jīng)歷像素101中的光電轉(zhuǎn)換的電荷，分離并在垂直方向上傳送每個像素的電荷。水平CXD傳送部件103在水平方向上傳送從垂直CXD傳送部件102提供來的電荷。水平CXD傳送部件103具有分離并在水平方向上傳送對應于像素數(shù)的電荷的功能。水平C⑶傳送部件103的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出到信號處理部件。輸出部件104將電荷轉(zhuǎn)換為電壓并輸出電壓。如上所述，基于像素101中的所捕獲圖像生成的信號按照垂直CXD傳送部件102、水平CXD傳送部件103、輸出部件104和輸出端子105的次序被順序地傳送。3.逐行讀出處理和隔行讀出處理的特定序列接下來，將參考圖3和后續(xù)圖具體描述圖IA中所示的“逐行讀出”處理、圖IB中所示的“隔行ODD讀出”處理以及圖IC中所示的“隔行EVEN讀出”處理的讀出序列。將參考圖3至5、圖6至9、以及圖10至13分別描述以下內(nèi)容(1) “逐行讀出”處理，(2) “隔行ODD讀出”處理，以及(3) “隔行EVEN讀出”處理。3-1.逐行讀出處理首先，將參考圖3至5描述“逐行讀出”處理的序列。在圖3至5中，隨著時間從(tl)進行到(t9)，逐行讀出處理的序列的在每個時刻的狀態(tài)被示出。圖3的時刻(tl)示出了緊接著在利用已參考圖2所描述的成像元件執(zhí)行了捕獲之后的狀態(tài)。這示出了以下狀態(tài)其中經(jīng)歷了基于經(jīng)由每種濾色器(Mg，Cy, G，Ye)的所接收的光量(其波長對應于每種顏色)的光電轉(zhuǎn)換的電荷被累積到像素101中。在下一時刻(U)，電荷同時從每個像素101移動到(讀出到)垂直CXD傳送部件102。在下一時刻(t3)，已移動到(讀出到)垂直CXD傳送部件102的電荷在垂直方向上移動。換句話說，電荷向水平CCD傳送部件103移動如圖所示一個水平行。在水平C⑶傳送部件103中，存儲了在像素行No. 1的像素101中累積的像素值數(shù)據(jù)。累積在水平CXD傳送部件103中的與一個水平行相對應的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t4)為止。
在圖4的下一時刻(t4)，從垂直CXD傳送部件102垂直傳送的下一像素值數(shù)據(jù)被存儲在水平CXD傳送部件103中。從此起的像素值數(shù)據(jù)是累積在像素行No. 2的像素101中的像素值數(shù)據(jù)。累積在垂直CXD傳送部件102中的像素值數(shù)據(jù)被傳送一次。累積在水平CXD傳送部件103中的與一個水平行相對應的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t5)為止。在圖4的時刻(偽)，像素行No. 3的像素101的像素值數(shù)據(jù)被存儲在水平CXD傳送部件103中。累積在垂直C⑶傳送部件102中的像素值數(shù)據(jù)被傳送一次。累積在水平CXD傳送部件103中的與一個水平行相對應的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t6)為止。在圖4的時刻(t6)，像素行No. 4的像素101的像素值數(shù)據(jù)被存儲在水平CXD傳送部件103中。累積在垂直CXD傳送部件102中的像素值數(shù)據(jù)被傳送一次。累積在水平CXD傳送部件103中的與一個水平行相對應的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t7)為止。在圖5的時刻(t7)，像素行No. 5的像素101的像素值數(shù)據(jù)被存儲在水平CXD傳送部件103中。累積在垂直C⑶傳送部件102中的像素值數(shù)據(jù)被傳送一次。累積在水平CXD傳送部件103中的與一個水平行相對應的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t8)為止。在圖5的時刻(t8)，像素行No. 6的像素101的像素值數(shù)據(jù)被存儲在水平CXD傳送部件103中。累積在垂直C⑶傳送部件102中的像素值數(shù)據(jù)被傳送一次。累積在水平CXD傳送部件103中的與一個水平行相對應的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t9)為止。在圖5的時刻(t9)，像素行No. 7的像素101的像素值數(shù)據(jù)被存儲在水平CXD傳送部件103中。累積在水平CCD傳送部件103中的與一個水平行相對應的電荷經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出。以這種方式，順序地，關于每個水平行的像素數(shù)據(jù)(即，與經(jīng)歷像素101的光電轉(zhuǎn)換的電荷相對應的像素值信號)按照垂直CXD傳送部件102、水平CXD傳送部件103、輸出部件104和輸出端子105的次序被順序地傳送。如上所述，在“逐行讀出”處理中，垂直C⑶傳送部件102在每一水平周期中執(zhí)行一步(one-step)垂直傳輸以將電荷移動到水平C⑶傳送部件103。然后，電荷經(jīng)由輸出部件104在水平有效周期中被傳送，從而使得所有像素的信號被從輸出端子105順序地輸出。3-2.隔行ODD讀出處理接下來，將參考圖6至9描述“隔行ODD讀出”處理的序列。在圖6至9中，與圖3至5類似，隨著時間從(tl)進行到(tll)，示出了在每個時刻的隔行ODD讀出處理序列的狀態(tài)。圖6的時刻(tl)示出了在緊接著在利用已參考圖2所描述的成像元件執(zhí)行了捕獲之后的狀態(tài)。這示出了以下狀態(tài)其中經(jīng)歷了基于經(jīng)由每種濾色器(Mg，Cy, G，Ye)的所接收的光量(其波長對應于每種顏色)的光電轉(zhuǎn)換的電荷被累積到像素101中。在下一時刻(t2)，電荷僅從每個像素101的偶數(shù)行(行No. = 2,4,6...)移動到(讀出到)垂直CXD傳送部件102。在下一時刻(t3)，已移動到(讀出到)垂直CXD傳送部件102的電荷向水平CXD傳送部件103移動一個水平行。表示偶數(shù)行(行No. =2,4,6...)的像素值的電荷被設置為比相應偶數(shù)行高一個位置的奇數(shù)行的各個水平位置。在圖7的下一時刻(t4)，關于奇數(shù)行(行No. = 1,3,5...)的像素的電荷移動到(讀出到)垂直C⑶傳送部件102。通過該處理，垂直C⑶傳送部件102被累積有如下電荷與行No. 1+2的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 3+4的混合像素值相對應的相加電荷值；以及與行No. 5+6的混合像素值相對應的相加電荷值。在下一時刻(偽)，以下數(shù)據(jù)被存儲在垂直CXD傳送部件102中，即與行No. 1+2的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 3+4的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 5+6的混合像素值相對應的相加電荷值；以及行No. 7的像素值。這些值被向水平CXD傳送部件103傳送一行。與行No. 1+2的混合像素值相對應的相加電荷值被累積到水平CXD傳送部件103中，并且經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t6)為止。另外，盡管在圖中為了簡化僅圖示了七行，但是實際上，要設置數(shù)百和數(shù)千行。正如圖中的No. 7，僅在存在未成對設置的最后一行的情況下，獨立像素值才被傳送到垂直(XD傳送部件102。在時刻(t6)，以下數(shù)據(jù)被向水平CXD傳送部件103傳送一行與行No. 3+4的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 5+6的混合像素值相對應的相加電荷值；行No. 7的像素值。另外，在圖8的時刻(t7)，以下數(shù)據(jù)向水平C⑶傳送部件103傳送與行No. 3+4的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 5+6的混合像素值相對應的相加電荷值；行No. 7的像素值。與行No. 3+4的混合像素值相對應的相加電荷值被累積到水平CXD傳送部件103中，并且經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t8)為止。在圖8的時刻(t8)，以下數(shù)據(jù)被向水平CXD傳送部件103傳送一行與行No. 5+6的混合像素值相對應的相加電荷值；行No. 7的像素值。在圖9的時刻(t9)，以下數(shù)據(jù)被向水平CXD傳送部件103傳送一行與行No. 5+6的混合像素值相對應的相加電荷值；行No. 7的像素值。與行No. 5+6的混合像素值相對應的相加電荷值被累積到水平CXD傳送部件103中，并且經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(tlO)為止。
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在圖9的時刻(tlO)，行No. 7的像素值被向水平CXD傳送部件103傳送一行。在圖9的時刻(til)，行No. 7的像素值被向水平CXD傳送部件103傳送一行。與行No. 7的混合像素值相對應的相加電荷值被累積到水平C⑶傳送部件103中，并且經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出。如上所述，在隔行ODD讀出處理中，奇數(shù)行的電荷被與偶數(shù)行的電荷混合，例如第1列+第2列，第3列+第4列，以及第5列+第6列?；旌闲盘栯姾稍诿恳凰街芷谥薪?jīng)歷兩步垂直傳輸以移動到水平傳輸路徑上。然后，電荷在水平有效周期中經(jīng)由輸出部件104被傳送，從而使得所有像素的信號被從輸出端子105順序地輸出。通過該處理，由混有奇數(shù)行的偶數(shù)行構成的信號(例如第1列+第2列，第3列+第4列，以及第5列+第6列)被提供給信號處理部件。3-3.隔行EVEN讀出處理接下來，將參考圖10至13描述“隔行EVEN讀出”處理的序列。在圖10至13中，隨著時間從(tl)進行到(tlO)，示出了在每個時刻的隔行EVEN讀出處理序列的狀態(tài)。圖10的時刻(tl)示出了在緊接著在利用已參考圖2所描述的成像元件執(zhí)行了捕獲之后的狀態(tài)。這示出了以下狀態(tài)其中經(jīng)歷了基于經(jīng)由每種濾色器(Mg，Cy, G，Ye)的所接收的光量(其波長對應于每種顏色)的光電轉(zhuǎn)換的電荷被累積到像素101中。在下一時刻(t2)，電荷僅從每個像素101的奇數(shù)行(行No. = 1,3,5...)移動到(讀出到)垂直CXD傳送部件102。在下一時刻(t3)，已移動到(讀出到)垂直CXD傳送部件102的電荷向水平CXD傳送部件103移動一行。表示奇數(shù)行(行No. = 1,3,5...)的像素值的電荷被設置為比相應奇數(shù)行高一個位置的偶數(shù)行的各個水平位置。在圖11的下一時刻(t4)，偶數(shù)行(行No. =2,4,6...)的像素的電荷移動到(讀出到)垂直C⑶傳送部件102。通過該處理，垂直C⑶傳送部件102被累積有如下電荷與行No. 2+3的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 4+5的混合像素值相對應的相加電荷值；以及與行No. 6+7的混合像素值相對應的相加電荷值。累積在水平CXD傳送部件103中的最上一行No. 1的像素值(電荷)經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(偽)為止。在下一時刻(偽)，以下數(shù)據(jù)被存儲在垂直CXD傳送部件102中，即與行No. 2+3的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 4+5的混合像素值相對應的相加電荷值；以及與行No. 6+7的混合像素值相對應的相加電荷值。這些值被向水平CXD傳送部件103傳送一行。另外，在圖11的時刻(t6)，以下數(shù)據(jù)被向水平CXD傳送部件103傳送一行與行No. 2+3的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 4+5的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 6+7的混合像素值相對應的相加電荷值。與行No. 2+3的混合像素值相對應的相加電荷值被累積到水平CXD傳送部件103中，并且經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t7)為止。在圖12的時刻(t7)，以下數(shù)據(jù)被向水平CXD傳送部件103傳送一行與行No. 4+5的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 6+7的混合像素值相對應的相加電荷值。在圖12的時刻(t8)，以下數(shù)據(jù)被向水平CXD傳送部件103傳送與行No. 4+5的混合像素值相對應的相加電荷值；與行No. 6+7的混合像素值相對應的相加電荷值。與行No. 4+5的混合像素值相對應的相加電荷值被累積到水平CXD傳送部件103中，并且經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出，直到下一時刻(t9)為止。在圖13的時刻(t9)，以下數(shù)據(jù)被向水平CXD傳送部件103傳送一行與行No. 6+7的混合像素值相對應的相加電荷值。在圖13的時刻(tlO)，與行No. 6+7的混合像素值相對應的相加電荷值被累積到水平CXD傳送部件103中，并且經(jīng)由輸出部件104和輸出端子105被輸出。如上所述，在隔行EVEN讀出處理中，奇數(shù)行的電荷被與偶數(shù)行的電荷混合，例如第2列+第3列，第4列+第5列，以及第6列+第7列?；旌闲盘栯姾稍诿恳凰街芷谥薪?jīng)歷兩步垂直傳輸以移動到水平傳輸路徑上。然后，電荷在水平有效周期中經(jīng)由輸出部件104被傳送，從而使得所有像素的信號被從輸出端子105順序地輸出。通過該處理，由混有奇數(shù)行的偶數(shù)行構成的信號(例如第2列+第3列，第4列+第5列，以及第6列+第7列)被提供給信號處理部件。4.成像設備的配置和處理4-1.成像設備的配置和信號處理在圖14中，示出了圖示根據(jù)本公開一個實施例的成像設備的框圖。圖14中所示的成像設備200具有能夠自由地切換從成像元件202的信號讀出以設置為“逐行讀出”和“隔行讀出”中的任一種的配置。另外，在隔行讀出的情況下，如上所述存在兩種類型0DD讀出和EVEN讀出，但是例如，執(zhí)行以下處理其中隔行ODD讀出、隔行EVEN讀出、隔行ODD讀出和隔行EVEN讀出在每一垂直同步中交替地被操作?！爸鹦凶x出”和“隔行讀出”之間的讀出模式的切換由微計算機(控制部件)214控制。例如，微計算機(控制部件)214檢測經(jīng)由輸入部件215的用戶輸入，并且經(jīng)由定時生成器(TG) 213控制成像元件202，從而控制讀出模式的切換。將描述圖14中所示的成像設備200的處理。經(jīng)由透鏡201入射的光經(jīng)歷成像元件202的光電轉(zhuǎn)換，并且與輸入圖像相對應的電信號被輸出。輸出信號對應于圖2中所示的成像元件的輸出端子105的輸出。另外，如參考圖3至13所描述的，“逐行讀出”處理中成像元件202的輸出不同于“隔行讀出”處理中的輸出。主要差別例如在于各個像素的信號在“逐行讀出，，處理中被順序地輸出，而在“隔行讀出，，處理中，兩個像素的混合信號被輸出。成像元件202的輸出信號在模擬前端203中經(jīng)歷相關雙采樣處理和增益控制(AGC)處理，然后對其執(zhí)行模數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換以轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號被輸入到圖14中所示的信號控制部件250。如圖14所示，信號控制部件250包括串聯(lián)連接的多個延遲電路20 至2(Me，其使得從成像元件202輸出的信號被延遲與一個水平行相對應的周期；加法器20 ，其將來自成像元件202的水平行的輸出與延遲電路20 的輸出相加；加法器20 和205c，其相加在不同延遲周期中由多個延遲電路生成的延遲信號；以及開關206a至206c，其選擇并輸出一信號到信號處理部件270，該信號包括以下信號中的至少任一個從成像元件輸出的未經(jīng)延遲的信號，僅通過延遲電路的延遲信號，以及通過加法器的相加信號。模擬前端203的輸出的數(shù)字成像信號被輸入到IH延遲電路20 、加法器20 和“I側(cè)輸入端子”，“I側(cè)輸入端子”在信號控制部件250的轉(zhuǎn)接開關206的一側(cè)上。另外，圖中所示的開關206a至206c的符號“ I ”表示“隔行”，而符號“P”表示“逐行”。當執(zhí)行“隔行讀出”時，開關206a至206c被設置到“I”側(cè)；當執(zhí)行“逐行讀出”時，開關206a至206c被設置到“P”側(cè)。對這些開關的控制由微計算機(控制部件)214控制。信號控制部件250的IH延遲電路20 至2(Me中的術語“ 1H”表示一個水平周期，即，與成像信號的一個水平行的讀出周期相對應的一個時間段。IH延遲電路20 至2(Me中的每一個在一行的讀出周期內(nèi)執(zhí)行信號延遲處理。IH延遲電路204a的輸出信號被輸入到IH延遲電路204b、加法器20 以及轉(zhuǎn)接開關20 的I側(cè)輸入端子。IH延遲電路204b的輸出信號被輸入到IH延遲電路204c、加法器205b以及轉(zhuǎn)接開關206c的I側(cè)輸入端子。IH延遲電路204c的輸出信號被輸入到IH延遲電路204d和加法器205b。IH延遲電路204d的輸出信號被輸入到IH延遲電路204e和加法器205c。IH延遲電路2(Me的輸出信號被輸入到加法器205c。加法器20 的輸出被輸入到轉(zhuǎn)接開關206a的P側(cè)輸入端子。加法器20 的輸出被輸入到轉(zhuǎn)接開關206b的P側(cè)輸入端子。加法器205c的輸出被輸入到轉(zhuǎn)接開關206c的P側(cè)輸入端子。此外，轉(zhuǎn)接開關206a的輸出被輸入到信號處理部件270的RGB信號生成部件207和垂直頻率校正信號生成部件208。轉(zhuǎn)接開關206b的輸出被輸入到RGB信號生成部件207、垂直頻率校正信號生成部件208和水平頻率校正信號生成部件209。轉(zhuǎn)接開關206c的輸出被輸入到RGB信號生成部件207和垂直頻率校正信號生成部件208。RGB信號生成部件207接收轉(zhuǎn)接開關206a、2(^b和206c的輸出信號，并且生成R
信號、G信號和B信號。垂直頻率校正信號生成部件208的輸出和水平頻率校正信號生成部件209的輸出被輸入到頻率校正計算部件210。頻率校正計算部件210基于輸入信號生成亮度信號(亮度信號被適當處理在垂直和水平方向上校正其頻率)，并將亮度信號輸入到亮度信號處理部件211。亮度信號處理部件211對亮度信號實現(xiàn)其他適當?shù)奶幚?，例如γ校正處理和峰值鉗位，并且生成并輸出亮度信號作為成像設備的輸出信號。由RGB信號生成部件207生成的RGB信號被輸入到顏色信號處理部件212。關于由RGB信號生成部件207生成的RGB信號，顏色信號處理部件212對顏色信號實現(xiàn)必要的處理，例如白平衡(WB)控制、伽馬(Y)校正處理和色差信號生成處理，并且生成并輸出顏色信號作為成像設備的輸出信號。定時信號生成部件(TG)213生成用于驅(qū)動成像元件202的信號。通過改變定時信號生成部件(TG)213的輸出信號，成像元件202的信號讀出操作可以被設置為隔行ODD讀出、隔行EVEN讀出和逐行讀出中的每一種。另外，各個電路的操作由微計算機(控制部件)214控制。在根據(jù)本公開實施例的圖14所示的成像設備200中，信號控制部件250接收從成像元件202讀出的輸入信號，它是以隔行方案或者逐行方案中的任一種讀取的。然后，關于輸入信號，成像設備200根據(jù)讀出方案執(zhí)行不同處理以為信號處理部件270生成輸出信號。具體而言，當從成像元件202的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，信號控制部件250執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號的控制，以將信號輸出到信號處理部件270。下文中，將詳細描述隔行讀出處理中的信號處理和逐行讀出處理中的信號處理。4-2.隔行讀出處理的詳細信號處理接下來，將分別描述在隔行讀出操作的情況下和逐行讀出操作的情況下成像設備的操作示例。在隔行讀出操作的情況下，定時信號生成部件(TG) 213允許成像元件202在每一垂直同步中交替操作，正如隔行ODD讀出、隔行EVEN讀出、隔行ODD讀出和隔行EVEN讀出的次序一樣。將參考圖15描述隔行讀出操作中信號的流程。圖15的信號控制部件250中所示的粗實線是隔行讀出操作中信號的流程。轉(zhuǎn)接開關206a、206b和206c選擇I側(cè)(隔行側(cè))輸入。從圖15可以理解，在隔行讀出操作中，在信號控制部件250中僅有IH延遲電路204a和IH延遲電路204b被使用，而其他IH延遲電路204c至204e以及加法器20 至205c不被使用。(a)轉(zhuǎn)接開關206a輸出來自成像元件的未經(jīng)延遲的讀出信號。(b)轉(zhuǎn)接開關20 輸出來自成像元件的IH延遲讀出信號。(c)轉(zhuǎn)接開關206c輸出來自成像元件的2H延遲讀出信號。在信號處理部件270中，垂直頻率校正信號生成部件208和RGB信號生成部件207從成像元件接收上述信號(a)至(c)，即(信號a)未經(jīng)延遲的信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)2H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。另外，信號處理部件270的水平頻率校正信號生成部件209從成像元件接收上述信號(b) ,BP,(信號b) IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)。盡管輸出信號的水平行No.對應于偶數(shù)行或者奇數(shù)行，但是當相鄰的兩個像素被混合時，轉(zhuǎn)接開關20 的輸出信號變?yōu)镸g+G+Cy+Ye = 2R+3G+2B。另外，由成像元件獲得的四種互補顏色G(綠色)、Mg(紅紫色)、Ye (黃色)和Cy (藍綠色)與R(紅色)、G(綠色)和B (藍色)的輸出顏色信號之間的關系如下Ye = G+R ；
Mg = R+B;以及Cy = G+B。隔行讀出處理的序列與參考圖6至13所描述的相同，并且當相鄰的兩個像素被混合時，讀出信號一般是Mg+G+Cy+Ye。當信號根據(jù)上述關系表達式被轉(zhuǎn)換時，信號變?yōu)槿缦翸g+G+Cy+Ye= (R+B) +G+ (G+B) + (G+R)= 2R+3G+2B。當相鄰的兩個像素被混合時，轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信號變?yōu)镸g+G+Cy+Ye =2R+3G+2B0水平頻率校正信號生成部件209基于轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信號生成調(diào)節(jié)計算出的上述信號的特性的水平頻率校正信號，以具有適當?shù)念l率特性作為亮度信號的低頻信號。然后，所生成的信號被輸出到頻率校正計算部件210。另外，垂直頻率校正信號生成部件208接收以下信號(信號a)未經(jīng)延遲的信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)2H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。垂直頻率校正信號生成部件208使用這些信號來生成以下信號垂直頻率校正信號=(1H延遲信號)X 2-((未經(jīng)延遲的信號)+ (2H延遲信號))。然后，所生成的信號被輸出到頻率校正計算部件210。頻率校正計算部件210接收以下信號從水平頻率校正信號生成部件209輸出的水平頻率校正信號；以及從垂直頻率校正信號生成部件208輸出的垂直頻率校正信號。然后，頻率校正計算部件210生成經(jīng)適當?shù)念l率校正的亮度信號，并將所生成的信號輸入到亮度信號處理部件211。亮度信號處理部件211對亮度信號實現(xiàn)其他適當?shù)奶幚?例如Y處理和峰值鉗位)，以生成并輸出成像設備的亮度輸出信號。接下來，將描述隔行讀出處理中的顏色信號生成處理。RGB信號生成部件207從成像元件接收以下信號a至c (信號a)未經(jīng)延遲的信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)2H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。首先，如參考圖6至9以及圖10至13所描述的，即使在隔行ODD讀出和隔行EVEN讀出中的任一種的情況下，以下行都被設置輸出(G+Cy)、(Mg+Ye)、(G+Cy)和(Mg+Ye)的行；以及輸出(Mg+Cy)、(G+Ye)、(Mg+Cy)和(G+Ye)的行。將相鄰的兩個像素的差取為每個成像元件的輸出，獲得了以下信號(G+Cy)-(Mg+Ye)；或者(Mg+Cy) - (G+Ye)。當上述關系表達式(S卩，如=G+R，Mg = R+B,以及Cy = G+B)根據(jù)上述關系表達式被轉(zhuǎn)換時，獲得了以下兩種信號。(G+Cy)-(Mg+Ye) = (G+G+B)-(R+B+G+R) = G-2R(Mg+Cy)-(G+Ye) = (R+B+G+B)-(G+G+R) = 2B-GRGB信號生成部件207接收以下信號中的每一個(信號a)未經(jīng)延遲的信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)2H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。然后，首先，生成以下三種信號(1)(信號b) = (1H延遲信號)；O)(信號a) +(信號c)=(未經(jīng)延遲的信號)+ (2H延遲信號)；以及(3)(信號b)X2+((信號a) +(信號c)) = (1H延遲信號)X2+((未經(jīng)延遲的信號)+ (2H延遲信號))。在與(1)(信號b) = IH延遲信號=2R-G相對應的行中，獲得了以下信號O)(信號a) +(信號c)=(未經(jīng)延遲的信號)+ (2H延遲信號)=(2B_G)X2;以及(3)(信號b)X2+((信號a) +(信號c)) = (1H延遲信號)X2+((未經(jīng)延遲的信號)+ (2H 延遲信號))=(2R+3G+2B) X20另外，在與(1)(信號b) = IH延遲信號=2B-G相對應的行中，獲得了以下信號O)(信號a) +(信號c)=(未經(jīng)延遲的信號)+ (2H延遲信號)=QR-G) X 2 ；以及(3)(信號b)X2+((信號a) +(信號c)) = (1H延遲信號)X2+((未經(jīng)延遲的信號)+ (2H 延遲信號))=(2R+3G+2B) X20因此，即使在這些情況的任一種中，也獲得了三種信號2R-G、2B_G和2R+3G+2B，并且可以根據(jù)以下關系表達式計算顏色信號R、G和B R = RmatlX 信號 QR-G)+Rmat2X 信號 OB_G)+Rmat3X 信號 QR+3G+2B)；G = GmatlX 信號(2R-G) +Gmat2 X 信號(2B-G)+Gmat3 X 信號(2R+3G+2B)；以及B = BmatlX 信號 QR-G)+Bmat2X 信號 OB_G)+Bmat3X 信號 QR+3G+2B)。另外，Rmatl至Bmat3是用作預定義的系數(shù)的參數(shù)(矩陣系數(shù))。RGB信號生成部件207接收以下信號中的每一個(信號a)未經(jīng)延遲的信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)2H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。然后，RGB信號生成部件207執(zhí)行上述計算，生成RGB信號，并將所生成的RGB信號輸出到顏色信號處理部件212。關于輸入信號，顏色信號處理部件212對顏色信號實現(xiàn)必要的處理，例如白平衡(WB)控制、γ處理和色差信號生成處理，并且生成并輸出顏色信號作為成像設備的輸出信號。如圖15所示，當從成像元件202的讀出方案被設置為隔行讀出方案(其中2像素混合信號被讀出)時，信號控制部件250向信號處理部件270并行地輸出來自成像元件的
17未經(jīng)延遲的信號、作為被延遲電路延遲了一個水平行輸出周期的信號的第一延遲信號、以及作為被延遲了兩個水平行輸出周期(經(jīng)由兩個延遲電路生成)的信號的第二延遲信號。在信號處理部件270中，垂直頻率校正信號生成部件208和RGB信號生成部件207接收并行地來自信號控制部件250的多個相鄰水平行的輸出(從成像元件202的輸出生成)。另外，水平頻率校正信號生成部件209從信號控制部件250接收并處理從成像元件輸出的一個水平行的輸出。4-3.逐行讀出處理的詳細信號處理接下來，將參考圖16描述逐行讀出操作中信號的流程。圖16的信號控制部件250中所示的粗實線示出了逐行讀出操作中信號的流程。轉(zhuǎn)接開關206a、206b和206c選擇P側(cè)(逐行側(cè))輸入。從圖16中可見，在逐行讀出操作中，信號控制部件250中的IH延遲電路20 至IH延遲電路2(Me以及加法器20 至205c全部都被使用。(a)轉(zhuǎn)接開關206a輸出來自成像元件的未經(jīng)延遲的讀出信號和來自成像元件的IH延遲讀出信號的相加值。(b)轉(zhuǎn)接開關206b輸出來自成像元件的2H延遲讀出信號和來自成像元件的3H延遲讀出信號的相加值。(c)轉(zhuǎn)接開關206c輸出來自成像元件的4H延遲讀出信號和來自成像元件的5H延遲讀出信號的相加值。在信號處理部件270中，垂直頻率校正信號生成部件208和RGB信號生成部件207從成像元件接收上述信號(a)至(c)，即(信號a)未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)2H延遲信號+3H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)4H延遲信號+5H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。另外，信號處理部件270的水平頻率校正信號生成部件209從成像元件接收上述信號(b) ,BP,(信號b) 2H延遲信號+3H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)。在逐行讀出操作中，定時信號生成部件(TG)213使得成像元件202 —般在逐行讀出中操作。轉(zhuǎn)接開關206a、2(^b和206c選擇P側(cè)輸入，因而加法器20^1、20釙和205c的輸出信號被選擇以輸出到信號處理部件270。在該處理中，即使當輸出信號的水平行No.是偶數(shù)行或奇數(shù)行時，當相鄰的兩個像素被混合時，轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信號也變?yōu)镸g+G+Cy+Ye。換句話說，在已參考圖3至5描述的逐行讀出處理序列中，(信號b) 2H延遲信號+3H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)例如變?yōu)橐韵轮翟趫D3的時刻(t3)和圖4的時刻(t4)水平CXD傳送部件103的存儲值的相加值；在圖4的時刻(t4)和圖4的時刻(t5)水平CCD傳送部件103的存儲值的相加值；以及在圖4的時刻(t5)和圖4的時刻(t6)水平CCD傳送部件103的存儲值的相加值。因此，當相鄰的兩個像素被混合時，轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信號變?yōu)镸g+G+Cy+Ye。轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信號與已參考圖15描述的隔行讀出處理中轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信
18號相同。如上所述，由成像元件獲得的四種互補顏色G (綠色)、Mg(紅紫色),Ye (黃色)和Cy (藍綠色)與R(紅色)、G(綠色)和B (藍色)的輸出顏色信號之間的關系如下Ye = G+R ；Mg = R+B ；以及Cy = G+B。因此，當相鄰的兩個像素被混合時，轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信號變?yōu)镸g+G+Cy+Ye =2R+3G+2B0水平頻率校正信號生成部件209基于轉(zhuǎn)接開關206b的輸出信號生成調(diào)節(jié)計算出的上述信號的特性的水平頻率校正信號，以具有適當?shù)念l率特性作為亮度信號的低頻信號。然后，所生成的信號被輸出到頻率校正計算部件210。另外，垂直頻率校正信號生成部件208接收以下信號(信號a)未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)2H延遲信號+3H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)4H延遲信號+5H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。垂直頻率校正信號生成部件208使用這些信號來生成以下信號垂直頻率校正信號=(2H延遲信號+3H延遲信號)X 2-((未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號)+ (4H延遲信號+5H延遲信號))。然后，所生成的信號被輸出到頻率校正計算部件210。頻率校正計算部件210接收以下信號從水平頻率校正信號生成部件209輸出的水平頻率校正信號；以及從垂直頻率校正信號生成部件208輸出的垂直頻率校正信號。然后，頻率校正計算部件210生成經(jīng)適當?shù)念l率校正的亮度信號，并將所生成的信號輸入到亮度信號處理部件211。亮度信號處理部件211對亮度信號實現(xiàn)其他適當?shù)奶幚?例如Y處理和峰值鉗位)，以生成并輸出成像設備的亮度輸出信號。接下來，將描述逐行讀出處理中的顏色信號生成處理。RGB信號生成部件207從成像元件接收以下信號a至c (信號a)未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)2H延遲信號+3H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)4H延遲信號+5H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。這些信號a至c在已參考圖3至5描述的逐行讀出處理序列中例如變?yōu)橐韵轮翟趫D3的時刻(t3)和圖4的時刻(t4)水平CXD傳送部件103的存儲值的相加值；在圖4的時刻(t4)和圖4的時刻(t5)水平CCD傳送部件103的存儲值的相加值；以及在圖4的時刻(t5)和圖4的時刻(t6)水平CCD傳送部件103的存儲值的相加值。換句話說，轉(zhuǎn)接開關206a至206c的輸出變?yōu)橐韵螺敵鲋械娜魏我粋€(G+Cy)，(Mg+Ye), (G+Cy)和(Mg+Ye)的重復輸出；以及(Mg+Cy), (G+Ye)，(Mg+Cy)和(G+Ye)的重復輸出。
這些輸出與已參考圖15描述的隔行讀出處理中轉(zhuǎn)接開關206a至206c的輸出相同。RGB信號生成部件207接收以下信號中的每一個(信號a)未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)2H延遲信號+3H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)4H延遲信號+5H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。然后，首先，生成以下三種信號(1)(信號b) = (2H延遲信號+3H延遲信號)；O)(信號a) +(信號c)=(未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號)+ (4H延遲信號+5H延遲信號)；以及(3)(信號b) X 2+ ((信號a) + (信號c)) = (2H延遲信號+3H延遲信號)X 2+ ((未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號)+ (4H延遲信號+5H延遲信號))。在與(1)(信號b) = (2H延遲信號+3H延遲信號)=2R-G相對應的行中，可以獲得以下信號(2)(信號a) + (信號c)=(未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號)+ (4H延遲信號+5H延遲信號)=(2B-G)X2;以及(3)(信號b) X 2+ ((信號a) + (信號c)) = (2H延遲信號+3H延遲信號)X 2+ ((未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號)+ (4H延遲信號+5H延遲信號))=(2R+3G+2B) X2.另外，在與(1)(信號b) = (2H延遲信號+3H延遲信號)=2B_G相對應的行中，可以獲得以下信號(2)(信號a) + (信號c)=(未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號)+ (4H延遲信號+5H延遲信號)=QR-G)X2;以及(3)(信號b) X 2+ ((信號a) + (信號c)) = (2H延遲信號+3H延遲信號)X 2+ ((未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號)+ (4H延遲信號+5H延遲信號))=(2R+3G+2B) X2.因此，即使在這些情況的任一種中，也獲得了三種信號2R-G、2B_G和2R+3G+2B，并且可以根據(jù)以下關系表達式計算顏色信號R、G和B R = RmatlX 信號 QR-G)+Rmat2X 信號 OB_G)+Rmat3X 信號 QR+3G+2B)；G = GmatlX 信號(2R-G) +Gmat2 X 信號(2B-G)+Gmat3 X 信號(2R+3G+2B)；以及B = BmatlX 信號 QR-G)+Bmat2X 信號 OB_G)+Bmat3X 信號 QR+3G+2B)。另夕卜，Rmatl至Bmat3是用作預定義的系數(shù)的參數(shù)。RGB信號生成部件207接收以下信號中的每一個(信號a)未經(jīng)延遲的信號+IH延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206a的輸出)；(信號b)2H延遲信號+3H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206b的輸出)；以及(信號c)4H延遲信號+5H延遲信號(轉(zhuǎn)接開關206c的輸出)。然后，RGB信號生成部件207生成RGB信號以將所生成的RGB信號輸出到顏色信號處理部件212。關于輸入信號，顏色信號處理部件212對顏色信號實現(xiàn)必要的處理，例如白平衡(WB)控制、γ處理和色差信號生成處理，并且生成并輸出顏色信號作為成像設備的輸出信號。
如圖16所示，當成像元件202的讀出方案被設置為逐行讀出方案(其中以像素單位執(zhí)行讀出)時，以下信號被并行地輸出到信號處理部件270 由加法器生成的第一加法信號，該加法器將來自成像元件的未經(jīng)延遲的信號與被延遲電路延遲了一個水平行輸出周期的第一延遲信號相加；由加法器生成的第二加法信號，該加法器將第二延遲信號與第三延遲信號相加，其中第二延遲信號被延遲了經(jīng)由兩個延遲電路生成的兩個水平行輸出周期，并且第三延遲信號被延遲了經(jīng)由三個延遲電路生成的三個水平行輸出周期；以及由加法器生成的第三加法信號，該加法器將第四延遲信號與第五延遲信號相加，其中第四延遲信號被延遲了經(jīng)由四個延遲電路生成的四個水平行輸出周期，并且第五延遲信號被延遲了經(jīng)由五個延遲電路生成的五個水平行輸出周期。在信號處理部件270中，垂直頻率校正信號生成部件208和RGB信號生成部件207從信號控制部件250并行地接收多個相鄰水平行的輸出(由成像元件202的輸出生成)。水平頻率校正信號生成部件209從信號控制部件250接收并處理從成像元件輸出的一個水平行的相加信號。如參考圖14至16所描述的，在根據(jù)本公開實施例的成像設備中，信號控制部件250被配置為即使在隔行讀出操作和逐行讀出操作中的任一種的情況下也將相同的數(shù)據(jù)作為信號輸出到信號處理部件270。因此，使用一個共同的信號處理部件270，可以根據(jù)兩種不同的讀出方案(隔行讀出操作和逐行讀出操作)對讀出信號執(zhí)行相同的信號處理。利用該配置，即使當不同的讀出方案被使用時，也可以生成并輸出具有等同特性(包括垂直分辨率)的亮度信號和顏色信號的圖像。換句話說，即使讀出方案不同，也可以輸出具有均一質(zhì)量的圖像，而不會生成輸出信號的差異。前面已參考具體實施例描述了本公開。然而，本領域技術人員從該公開中可清楚得知，可以進行各種修改和替換，而不脫離本公開的范圍。換句話說，本公開是使用示例形式公開的，但是這并不意圖解釋為限制方式。為了確定本公開的精神，可以考慮權利要求。另外，在說明書中描述的一系列處理可以通過硬件、軟件或者其組合來執(zhí)行。當該處理利用軟件執(zhí)行時，記錄有處理序列的程序可以被安裝在組裝在專用硬件中的計算機的存儲器裝置中并被執(zhí)行，或者該程序可以被安裝在可執(zhí)行各種處理的通用計算機中并被執(zhí)行。例如，該程序可以預先記錄在記錄介質(zhì)中。除了從記錄介質(zhì)將程序安裝到計算機以外，該程序還可以經(jīng)由諸如LAN(局域網(wǎng))和因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡接收，并被安裝在諸如內(nèi)置硬盤之類的記錄介質(zhì)中。另外，在說明書中描述的各種處理可以根據(jù)描述按時間順序執(zhí)行，并且還可以根據(jù)用于執(zhí)行處理的設備的處理能力或者根據(jù)需要并行地或分開地執(zhí)行。另外，在該說明書中描述的系統(tǒng)具有以下配置多個裝置被邏輯組裝，并且這些裝置并不一定位于同一外殼內(nèi)。本公開包含與2010年8月27日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP2010-191082中公開的主題相關的主題，特此通過引用將該申請的全部內(nèi)容并入。本領域技術人員應當理解，取決于設計需求和其他因素可以發(fā)生各種修改、組合、子組合和變更，只要這些修改、組合、子組合和變更在權利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。
權利要求
1.一種成像設備，包括信號控制部件，用于接收以隔行方案或逐行方案中的任一種從成像元件讀出的輸入信號，并且根據(jù)讀出方案對所述輸入信號執(zhí)行不同的處理以生成用于信號處理部件的輸出信號；以及信號處理部件，用于對來自所述信號控制部件的輸入信號執(zhí)行信號處理并且生成輸出圖像信號，其中當從成像元件的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，所述信號控制部件執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號以將該信號輸出到所述信號處理部件的控制。
2.如權利要求1所述的成像設備，其中所述信號控制部件包括加法器，用于將作為逐行方案的讀出信號的、相鄰水平行之間的信號以像素為單位相加，并且其中所述信號控制部件通過所述加法器的相加處理生成與作為隔行方案的讀出信號的2像素混合信號相對應的混合信號。
3.如權利要求1所述的成像設備，其中所述信號控制部件包括多個延遲電路，所述多個延遲電路串聯(lián)連接以將來自成像元件的信號延遲一個水平行的輸出周期，并且其中所述信號控制部件利用所述延遲電路將從成像元件輸出的多個不同的水平行信號并行地輸出到所述信號處理部件。
4.如權利要求1所述的成像設備，其中所述信號控制部件包括開關，用于根據(jù)從成像元件的讀出方案是隔行方案還是逐行方案來輸出不同的控制信號，并且其中所述信號控制部件基于控制部件的、根據(jù)從成像元件的讀出方案的控制信號來改變所述開關的設置。
5.如權利要求1所述的成像設備，其中所述信號控制部件包括多個延遲電路，所述多個延遲電路串聯(lián)連接以將來自成像元件的信號延遲一個水平行的輸出周期；將來自成像元件的一個水平行的輸出與所述延遲電路的輸出相加的加法器；將由所述多個延遲電路生成的具有不同延遲周期的延遲信號相加的加法器；以及開關，所述開關選擇并輸出至少包括以下信號中的任何一個的信號從所述成像元件輸出的未經(jīng)延遲的信號、僅通過所述延遲電路的延遲信號、以及通過所述加法器的相加信號。
6.如權利要求5所述的成像設備，其中當從成像元件的讀出方案被設置為2像素混合信號被讀出的隔行讀出方案時，所述信號控制部件向所述信號處理部件并行地輸出來自成像元件的未經(jīng)延遲的信號；被所述延遲電路延遲了一個水平行輸出周期的第一延遲信號；以及經(jīng)由兩個延遲電路生成的被延遲了兩個水平行輸出周期的第二延遲信號。
7.如權利要求5所述的成像設備，其中當從成像元件的讀出方案被設置為以像素單位執(zhí)行讀出的逐行讀出方案時，所述信號控制部件向所述信號處理部件并行地輸出由加法器生成的第一加法信號，該加法器將來自成像元件的未經(jīng)延遲的信號與被延遲電路延遲了一個水平行輸出周期的第一延遲信號相加；由加法器生成的第二加法信號，該加法器將經(jīng)由兩個延遲電路生成的第二延遲信號與經(jīng)由三個延遲電路生成的第三延遲信號相加，其中第二延遲信號被延遲了兩個水平行輸出周期，并且第三延遲信號被延遲了三個水平行輸出周期；以及由加法器生成的第三加法信號，該加法器將經(jīng)由四個延遲電路生成的第四延遲信號與經(jīng)由五個延遲電路生成的第五延遲信號相加，其中第四延遲信號被延遲了四個水平行輸出周期，并且第五延遲信號被延遲了五個水平行輸出周期。
8.如權利要求1所述的成像設備，其中所述信號處理部件包括垂直頻率校正信號生成部件，該部件從所述信號控制部件并行地接收從輸出自成像元件的多個相鄰的水平行輸出的輸入信號；水平頻率校正信號生成部件，該部件從所述信號控制部件接收從成像元件輸出的一個水平行的輸出信號或者相鄰水平行的相加信號；以及顏色信號生成部件，該部件從所述信號控制部件并行地接收從成像元件輸出的多個相鄰水平行的輸出信號。
9.如權利要求8所述的成像設備，其中所述顏色信號生成部件基于成像元件的輸出信號生成與每個像素相對應的RGB信號。
10.如權利要求1所述的成像設備，其中所述成像元件是具有G(綠色)、Mg(紅紫色)、 Ye (黃色)和Cy (藍綠色)四種濾色器的成像元件。
11.一種在成像設備中執(zhí)行的信號處理方法，該方法包括使得信號控制部件接收以隔行方案或逐行方案中的任一種從成像元件讀出的輸入信號，并且根據(jù)讀出方案對所述輸入信號執(zhí)行不同的處理以生成用于信號處理部件的輸出信號；以及使得所述信號處理部件對來自所述信號控制部件的輸入信號執(zhí)行信號處理并且生成輸出圖像信號，其中在使得所述信號控制部件接收所述輸入信號并生成所述輸出信號的操作中，當從成像元件的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，所述信號控制部件執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號以將該信號輸出到所述信號處理部件的控制。
12.一種用于在成像設備中執(zhí)行信號處理的程序，該程序包括使得信號控制部件接收以隔行方案或逐行方案中的任一種從成像元件讀出的輸入信號，并且根據(jù)讀出方案對所述輸入信號執(zhí)行不同的處理以生成用于信號處理部件的輸出信號；以及使得所述信號處理部件對來自所述信號控制部件的輸入信號執(zhí)行信號處理并且生成輸出圖像信號，其中在使得所述信號控制部件接收所述輸入信號并生成所述輸出信號的操作中，當從成像元件的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，所述信號控制部件執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號以將該信號輸出到所述信號處理部件的控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了成像設備、信號處理方法和程序。該成像設備包括信號控制部件和信號處理部件，信號控制部件用于接收以隔行方案或逐行方案中的任一種從成像元件讀出的輸入信號，并且根據(jù)讀出方案對輸入信號執(zhí)行不同的處理以生成用于信號處理部件的輸出信號，信號處理部件用于對來自信號控制部件的輸入信號執(zhí)行信號處理并且生成輸出圖像信號。當從成像元件的讀出方案是隔行方案或逐行方案時，信號控制部件執(zhí)行生成包括相同顏色信息的信號的控制以將該信號輸出到信號處理部件。
文檔編號H04N9/64GK102387370SQ20111024446
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權日2010年8月27日
發(fā)明者佐藤裕 申請人:索尼公司