JP4859220B2 - Luminance signal creation device, brightness signal creation method, and imaging device - Google Patents

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本発明は輝度信号作成装置及び輝度信号作成方法並びに撮像装置に関する。特にベイヤー配列の色フィルタを用いた撮像素子により得られる信号から輝度信号を作成する装置及び方法、並びにそれらを用いる撮像装置に関する。   The present invention relates to a luminance signal generation apparatus, a luminance signal generation method, and an imaging apparatus. In particular, the present invention relates to an apparatus and method for creating a luminance signal from a signal obtained by an image sensor using a Bayer color filter, and an imaging apparatus using them.

CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサのような、光量を検出可能な撮像素子を用いてカラー画像を作成するため、色フィルタを透過させた光を撮像素子に入射させる構成が一般に用いられている。   In order to create a color image using an image sensor that can detect the amount of light, such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, a configuration in which light transmitted through a color filter is incident on the image sensor is generally used.

色フィルタには、用いる色の種類や、画素毎に割り当てる色の配列などによって様々な種類が存在するが、色の種類は原色(赤、緑、青)又は補色(シアン、マゼンタ、イエロー)が、色配列についてはベイヤー配列がそれぞれ広く用いられている。   There are various types of color filters depending on the type of color used and the arrangement of colors assigned to each pixel. The color types are primary colors (red, green, blue) or complementary colors (cyan, magenta, yellow). For the color arrangement, the Bayer arrangement is widely used.

図18は、原色ベイヤー配列の1単位を示す図である。実際には、同様の配列が撮像素子の画素数に応じて繰り返される。Rが赤、G1及びG2は緑、Bが青である。   FIG. 18 is a diagram showing one unit of the primary color Bayer array. Actually, the same arrangement is repeated according to the number of pixels of the image sensor. R is red, G1 and G2 are green, and B is blue.

図19は、図18に示す原色ベイヤー配列の色フィルタを用いて輝度信号を作成する従来方法のうち、緑(G)信号のみから輝度信号を作成するOutOfGreen方式を説明する図である。   FIG. 19 is a diagram for explaining an OutOfGreen method for creating a luminance signal from only a green (G) signal, among conventional methods for creating a luminance signal using the color filters of the primary color Bayer array shown in FIG.

まず、撮像素子の出力をデジタル化したRAW信号1900のうち、G画素以外の値を0とする(1901)。次に、垂直方向の帯域を制限するローパスフィルタ(V-LPF)処理(1902)及び水平方向の帯域を制限するローパスフィルタ(H-LPF)処理(1903)を行い、輝度信号を得る。以下、OutOfGreen方式で得られる輝度信号をOG信号という。   First, in the RAW signal 1900 obtained by digitizing the output of the image sensor, values other than the G pixel are set to 0 (1901). Next, a low-pass filter (V-LPF) process (1902) for limiting the vertical band and a low-pass filter (H-LPF) process (1903) for limiting the horizontal band are performed to obtain a luminance signal. Hereinafter, a luminance signal obtained by the OutOfGreen method is referred to as an OG signal.

また、図18に示す原色ベイヤー配列の色フィルタを用いて輝度信号を作成する従来方法の別の例として、RGB全ての画素を用いて輝度信号を作成するSWY方式がある。
図20は、SWY方式を説明する図である。
SWY方式は、OutOfGreen方式における、G画素以外の値を0とする処理(1901)を行なわずに輝度信号を得る方式である。以下、SWY方式で得られる輝度信号をSWY信号という。
As another example of a conventional method for creating a luminance signal using a color filter with a primary color Bayer array shown in FIG. 18, there is a SWY method in which a luminance signal is created using all RGB pixels.
FIG. 20 is a diagram for explaining the SWY method.
The SWY method is a method for obtaining a luminance signal without performing the process (1901) of setting values other than G pixels to 0 in the OutOfGreen method. Hereinafter, a luminance signal obtained by the SWY method is referred to as a SWY signal.

図21は、OG信号とSWY信号の解像可能な空間周波数特性を示す図である。
x軸は被写体の水平(H)方向の周波数空間を、y軸は垂直(V)方向の周波数空間を示し、原点から遠ざかるほど空間周波数が高い。OG信号はG信号のみから輝度信号を作成するため、水平及び垂直方向の解像限界はナイキスト周波数(軸上、π/2)に等しい。しかし、斜め方向は画素が存在しないラインが存在するため、斜め方向の限界解像周波数は水平垂直にくらべ低く、結果として図のひし形領域2100の内部が解像可能な空間周波数となる。
FIG. 21 is a diagram showing resolvable spatial frequency characteristics of the OG signal and the SWY signal.
The x-axis indicates the frequency space in the horizontal (H) direction of the subject, the y-axis indicates the frequency space in the vertical (V) direction, and the spatial frequency increases as the distance from the origin increases. Since the OG signal creates a luminance signal only from the G signal, the resolution limit in the horizontal and vertical directions is equal to the Nyquist frequency (on the axis, π / 2). However, since there are lines in which no pixels exist in the oblique direction, the limit resolution frequency in the oblique direction is lower than that in the horizontal and vertical directions. As a result, the inside of the rhombus region 2100 in the figure becomes a resolvable spatial frequency.

一方、SWY信号は、全ての画素を用いて信号をつくるため、被写体が無彩色の場合、図のような正方形領域2101が解像可能な空間周波数となる。しかしながら、例えば赤い被写体においては、R画素以外からの画素からは輝度信号が出力されないため、無彩色被写体に比べ、4分の1の範囲2102でしか解像しない。   On the other hand, since the SWY signal is generated using all pixels, when the subject is achromatic, the square frequency 2101 as shown in the figure has a spatial frequency that can be resolved. However, in a red subject, for example, luminance signals are not output from pixels other than the R pixel, so that the resolution is only in a quarter range 2102 compared to an achromatic subject.

特許文献1では、図21における、OG信号の斜め領域2103については、SWY信号で置換する方法を提案している。但し、有彩色被写体はSWY信号の解像限界周波数が下がるため、斜め領域が無彩色被写体である場合に限り、OG信号をSWY信号に置換する。その後、作成された輝度信号を用いてエッジ強調成分を検出し、輝度信号に加算して最終輝度信号を作成する。   Patent Document 1 proposes a method of replacing the oblique region 2103 of the OG signal in FIG. 21 with the SWY signal. However, since the resolution limit frequency of the SWY signal is lowered for the chromatic subject, the OG signal is replaced with the SWY signal only when the oblique region is an achromatic subject. Then, an edge emphasis component is detected using the created luminance signal and added to the luminance signal to create a final luminance signal.

一方、特許文献2では、被写体の角度に応じて、予め用意した複数の補間フィルタを使い分けて輝度信号を作成し、その後エッジ強調を行なって最終輝度信号を作成する方法を提案している。   On the other hand, Patent Document 2 proposes a method of creating a luminance signal by using a plurality of interpolation filters prepared in advance according to the angle of the subject, and then performing edge enhancement to create a final luminance signal.

また、特許文献3では、特許文献1と同様、OG信号とSWY信号を、被写体の色相及び彩度に応じて加重加算する方法を提案している。具体的には、低彩度被写体被写体はSWY信号、高彩度被写体かつMg(マゼンタ)、G(グリーン)の被写体にはSWY信号を使用し、その他有彩色被写体についてはOG信号を使用する。その後、MIX信号でエッジ強調成分を算出し、別途作成した輝度信号に加算して最終輝度信号を作成する。   Patent Document 3 proposes a method of weighted addition of the OG signal and the SWY signal according to the hue and saturation of the subject, as in Patent Document 1. Specifically, the SWY signal is used for the low saturation subject, the SWY signal is used for the high saturation subject and the Mg (magenta) and G (green) subjects, and the OG signal is used for the other chromatic subjects. Thereafter, an edge enhancement component is calculated from the MIX signal and added to a separately created luminance signal to create a final luminance signal.

特開2003−348609号公報JP 2003-348609 A 特開2003−196649号公報JP 2003-196649 A 特許第3699873号公報Japanese Patent No. 3699873

しかしながら、特許文献1記載の手法を原色ベイヤー配列の色フィルタを用いて得た信号に適用する場合、図20に示した方法で作成したSWY信号を用いると、斜め45度及び135度付近に偽解像信号(折り返し歪み)が発生する弊害があった。これは、図20の方法では、H方向及びV方向のみ帯域制限しているため、斜め45度及び135度方向における帯域制限が十分でないことによるものと考えられる。   However, when the method described in Patent Document 1 is applied to a signal obtained using a color filter with a primary color Bayer array, using the SWY signal created by the method shown in FIG. There was an adverse effect of generating a resolution signal (folding distortion). This is considered to be due to the band limitation in the 45 ° and 135 ° directions being insufficient because the band limitation is performed only in the H direction and the V direction in the method of FIG.

また、有彩色被写体についてはOG信号を用いるので、有彩色被写体についての斜め方向の解像度は向上しない。更に、OG信号の一部をSWY信号に置換えた後の輝度信号でエッジ強調信号を作成すると、OG信号とSWY信号の切り替わり部分が強調され、不自然なテクスチャーが発生しやすい。   Further, since the OG signal is used for the chromatic subject, the resolution in the oblique direction for the chromatic subject is not improved. Furthermore, when an edge emphasis signal is created with a luminance signal after part of the OG signal is replaced with the SWY signal, the switching portion between the OG signal and the SWY signal is emphasized, and an unnatural texture is likely to occur.

また、特許文献2の手法は、被写体の確度に応じた複数の補間フィルタを予め用意し、かつ保持する必要がある。色の構成を例えばNTSC−RGB空間とすると、輝度信号構成比であるR:G:B=3:6:1を維持する補間フィルタを準備する必要がある。その結果、フィルタの係数が限定され、被写体の角度に最適なフィルタ処理が行えないという問題がある。また、特許文献1と同様、複数の補間方法で算出された輝度信号を混在させてからエッジ強調を実施しているため、算出方法の異なる輝度信号の微妙な切り替わりが強調されてしまう。   In the method of Patent Document 2, it is necessary to prepare and hold a plurality of interpolation filters according to the accuracy of the subject in advance. When the color configuration is, for example, NTSC-RGB space, it is necessary to prepare an interpolation filter that maintains the luminance signal configuration ratio R: G: B = 3: 6: 1. As a result, the filter coefficient is limited, and there is a problem that optimum filter processing cannot be performed for the angle of the subject. Similarly to Patent Document 1, since edge enhancement is performed after luminance signals calculated by a plurality of interpolation methods are mixed, subtle switching of luminance signals with different calculation methods is emphasized.

また、特許文献3の手法では、OG信号の代わりにSWY信号を使用するのがMgとGの被写体であるため、有彩色被写体のうちMgとG以外の被写体の解像度は向上しない。更に、特許文献1及び特許文献2の手法と同様、複数の手法で算出された輝度信号を加重加算してからエッジ強調を実施しているため、手法の切り替わり部分が強調されてしまう。   Further, in the technique of Patent Document 3, since the subject of Mg and G uses the SWY signal instead of the OG signal, the resolution of subjects other than Mg and G among the chromatic subjects is not improved. Furthermore, as in the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, edge enhancement is performed after weighted addition of luminance signals calculated by a plurality of methods, so that the switching portion of the method is emphasized.

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、斜め方向成分における折り返し歪みの発生を抑制可能な輝度信号の作成方法及び装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for creating a luminance signal capable of suppressing the occurrence of aliasing distortion in an oblique direction component.

上述の目的は、原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、輝度信号を作成する輝度信号作成装置であって、撮像素子のG画素の信号のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成手段と、撮像素子の全色画素の信号から作成した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成手段と、被写体の信号の空間周波数に応じて第1の高周波信号と第2の高周波信号を加重加算し第3の高周波信号を作成する加重加算手段と、第1の輝度信号と第3の高周波信号を加算し、第3の輝度信号を作成する加算手段とを有し、加重加算手段は、第1の輝度信号に、空間周波数領域において45度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第1のバンドパス信号と、第1の輝度信号に、空間周波数領域において135度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第2のバンドパス信号との差の絶対値が大きいほど、第3の高周波信号における第2の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする輝度信号作成装置によって達成される。 The above-described object is a luminance signal generation device that generates a luminance signal from a signal of an object obtained by an image sensor having a color filter with a primary color Bayer array, and is a first image signal generated from only a G pixel signal of the image sensor . A first high-frequency signal generating means for generating a first high-frequency signal using one luminance signal, and a second high-frequency signal using a second luminance signal generated from signals of all the color pixels of the image sensor Second high-frequency signal creating means, weighted addition means for creating a third high-frequency signal by weighted addition of the first high-frequency signal and the second high-frequency signal according to the spatial frequency of the signal of the subject , adding the luminance signal and the third high-frequency signal, and an adding means for creating a third luminance signal and chromatic, weighted addition means, the first luminance signal, a band-pass filter 45 degree direction in the spatial frequency domain No. that processed The higher the absolute value of the difference between the first band-pass signal and the second band-pass signal obtained by subjecting the first luminance signal to band-pass filtering in the direction of 135 degrees in the spatial frequency domain, the larger the third high-frequency signal This is achieved by a luminance signal generating device that performs weighted addition for increasing the ratio of the second high-frequency signal .

また、上述の目的は、原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、撮像素子の各画素の輝度信号を作成する輝度信号作成装置であって、撮像素子のG画素のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成手段と、撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び45度方向の帯域を制限した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成手段と、撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び135度方向の帯域を制限した第3の輝度信号を用いて第3の高周波信号を作成する第3の高周波信号作成手段と、第2及び第3の高周波信号の一方を選択する選択手段と、第1の高周波信号と、第2及び第3の高周波信号のうち選択手段が選択した一方とを加重加算し、第4の高周波信号を作成する加重加算手段と、第1の輝度信号と第4の高周波信号とを加算し、第4の輝度信号を出力する加算手段とを有し、選択手段は、第1の輝度信号の45度方向の帯域を制限した信号の絶対値が第1の輝度信号の135度方向の帯域を制限した信号の絶対値より大きければ第2の高周波信号を、小さければ第3の高周波信号を選択することを特徴とする輝度信号作成装置によっても達成される。 Further, the above object is, from the signals of the subject obtained by the image pickup element having a primary color Bayer pattern type of color filter array, a luminance signal creating apparatus for creating a luminance signal of each pixel of the image sensor, G of the image sensor First high-frequency signal generating means for generating a first high-frequency signal using a first luminance signal generated from only pixels, and the horizontal, vertical, and 45 degree direction bands of all color pixel signals of the image sensor are limited. Second high-frequency signal generating means for generating a second high-frequency signal by using the second luminance signal, and a third that limits the horizontal, vertical, and 135-degree band of the signals of all the color pixels of the image sensor . Third high-frequency signal generating means for generating a third high-frequency signal using the luminance signal, selection means for selecting one of the second and third high-frequency signals, the first high-frequency signal, the second and second Of the three high-frequency signals, the selection means The one and the weighted sum-option, a weighted addition means for generating a fourth high-frequency signal, adding means first adds the luminance signal and the fourth high-frequency signal, and outputs a fourth luminance signal, have a, selection means, second greater than the absolute value of the signal absolute value of the first signal with a limited band of 45 degree direction of the luminance signal is band-limits the 135-degree direction of the first luminance signal This is also achieved by a luminance signal generating apparatus characterized by selecting a third high frequency signal if it is small .

また、上述の目的は、原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、輝度信号を作成する輝度信号作成方法であって、撮像素子のG画素の信号のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成工程と、撮像素子の全色画素の信号から作成した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成工程と、被写体の信号の空間周波数に応じて第1の高周波信号と第2の高周波信号を加重加算し第3の高周波信号を作成する加重加算工程と、第1の輝度信号と第3の高周波信号を加算し、第3の輝度信号を作成する加算工程とを有し、加重加算工程は、第1の輝度信号に、空間周波数領域において45度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第1のバンドパス信号と、第1の輝度信号に、空間周波数領域において135度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第2のバンドパス信号との差の絶対値が大きいほど、第3の高周波信号における第2の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする輝度信号作成方法によっても達成される。 The above-described object is a luminance signal generation method for generating a luminance signal from a signal of an object obtained by an image sensor having a primary color Bayer array color filter, which is generated only from a signal of a G pixel of the image sensor. A first high-frequency signal generating step of generating a first high-frequency signal using the first luminance signal, and a second high-frequency signal using the second luminance signal generated from signals of all the color pixels of the image sensor A second high-frequency signal generating step for generating the first high-frequency signal, a weighted addition step for generating a third high-frequency signal by weighted addition of the first high-frequency signal and the second high-frequency signal according to the spatial frequency of the signal of the subject , plus one of the luminance signal and the third high-frequency signal, and an adding step of generating a third luminance signal and chromatic, weighted addition process, the first luminance signal, 45 degree direction of the band in the spatial frequency domain Perform path filtering The larger the absolute value of the difference between the first bandpass signal and the second luminance band signal obtained by subjecting the first luminance signal to bandpass filtering in the direction of 135 degrees in the spatial frequency domain, the third This can also be achieved by a luminance signal generation method characterized by performing weighted addition for increasing the ratio of the second high-frequency signal to the high-frequency signal .

また、上述の目的は、原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、輝度信号を作成する輝度信号作成方法であって、撮像素子のG画素のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成工程と、撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び45度方向の帯域を制限した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成工程と、撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び135度方向の帯域を制限した第3の輝度信号を用いて第3の高周波信号を作成する第3の高周波信号作成工程と、第2及び第3の高周波信号の一方を選択する選択工程と、第1の高周波信号と、第2及び第3の高周波信号のうち選択工程が選択した一方とを加重加算し、第4の高周波信号を作成する加重加算工程と、第1の輝度信号と第4の高周波信号とを加算し、第4の輝度信号を出力する加算工程とを有し、選択工程は、第1の輝度信号の45度方向の帯域を制限した信号の絶対値が第1の輝度信号の135度方向の帯域を制限した信号の絶対値より大きければ第2の高周波信号を、小さければ第3の高周波信号を選択することを特徴とする輝度信号作成方法によっても達成される。 Another object of the present invention is to provide a luminance signal generation method for generating a luminance signal from a signal of a subject obtained by an image sensor having a primary color Bayer array color filter, which is generated only from G pixels of the image sensor . A first high-frequency signal generating step for generating a first high-frequency signal using one luminance signal, and a second luminance signal in which the horizontal, vertical, and 45-degree band bands of all color pixel signals of the image sensor are limited And a second high-frequency signal generating step for generating a second high-frequency signal using the first and third luminance signals in which the horizontal, vertical, and 135-degree bandwidths of the signals of all color pixels of the image sensor are limited. A third high-frequency signal creating step for creating three high-frequency signals, a selection step for selecting one of the second and third high-frequency signals, the first high-frequency signal, and the second and third high-frequency signals. Add one selected by the selection process Adding to the weighted addition step of generating a fourth high-frequency signal, a first adds the luminance signal and the fourth high-frequency signal, possess an adding step of outputting a fourth luminance signal, selection process If the absolute value of the first luminance signal with the band limited in the 45 degree direction is larger than the absolute value of the first luminance signal with the band limited in the 135 degree direction, the second high frequency signal is smaller. It is also achieved by a luminance signal generation method characterized by selecting a third high-frequency signal .

このような構成により、本発明によれば、輝度信号の斜め方向における折り返し歪みを抑制させることが可能になる。   With such a configuration, according to the present invention, it is possible to suppress the aliasing distortion of the luminance signal in the oblique direction.

以下、図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係る輝度信号作成装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態の輝度信号作成装置は、原色ベイヤー配列の色フィルタを備える撮像素子を用いる撮像装置において、所謂現像処理等の信号処理を行なう信号処理回路において好適に実現可能である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a luminance signal generating apparatus according to the first embodiment of the present invention. The luminance signal generation device of the present embodiment can be suitably realized in a signal processing circuit that performs signal processing such as so-called development processing in an imaging device that uses an imaging device including a color filter with a primary color Bayer array.

図示しない撮像素子から読み出され、デジタルデータ化及びホワイトバランス処理が行なわれた画像信号(以下、RAW信号100)は、OG信号作成部101及びSWY信号作成部103へ入力される。OG信号作成部101は、RAW信号100から第1の輝度信号を作成する。第1の輝度信号は、第1の高周波(エッジ)成分検出処理部102において処理され、第1の高周波信号が作成される。また、第1の輝度信号は、第2の高周波成分検出処理部104へも供給される。   An image signal (hereinafter referred to as a RAW signal 100) read out from an image sensor (not shown) and converted into digital data and subjected to white balance processing is input to the OG signal creation unit 101 and the SWY signal creation unit 103. The OG signal creation unit 101 creates a first luminance signal from the RAW signal 100. The first luminance signal is processed by the first high-frequency (edge) component detection processing unit 102 to create a first high-frequency signal. The first luminance signal is also supplied to the second high frequency component detection processing unit 104.

また、SWY信号作成部103は、RAW信号から第2の輝度信号を作成する。第2の高周波成分検出処理部104は、第2の輝度信号から第2の高周波信号を作成する。   Further, the SWY signal creation unit 103 creates a second luminance signal from the RAW signal. The second high frequency component detection processing unit 104 creates a second high frequency signal from the second luminance signal.

加重加算処理部105は、第1の高周波信号と第2の高周波信号を加算して第3の高周波信号を作成する。さらに、加算器106で第1の輝度信号(OG信号)と第3の高周波信号を加算し、最終的な輝度信号(第3の輝度信号)を作成する。   The weighted addition processing unit 105 adds the first high-frequency signal and the second high-frequency signal to create a third high-frequency signal. Further, the adder 106 adds the first luminance signal (OG signal) and the third high-frequency signal to create a final luminance signal (third luminance signal).

以下、それぞれの信号処理部の詳細な説明を行なう。
(第1の高周波信号(AC_OG信号)の作成処理)
図2は、図1におけるOG信号作成部101と、第1の高周波成分検出処理部102の構成例を示す図である。
RAW信号100は、OG信号作成部101の内部で、Zero挿入回路201、DiffH信号作成回路206及びDiffV信号作成回路207にそれぞれ入力される。
Hereinafter, each signal processing unit will be described in detail.
(Process for creating first high-frequency signal (AC_OG signal))
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the OG signal generation unit 101 and the first high-frequency component detection processing unit 102 in FIG.
The RAW signal 100 is input to the Zero insertion circuit 201, the DiffH signal generation circuit 206, and the DiffV signal generation circuit 207, respectively, inside the OG signal generation unit 101.

Zero挿入回路201は、RAW信号100のうち、G以外の信号を0に置換したZero挿入G信号を作成する。垂直方向ローパスフィルタ(V-LPF)202及び第1の水平方向ローパスフィルタ(H-LPF)204は、Zero挿入G信号の垂直方向及び水平方向の帯域を制限し、それぞれGv信号及びGh信号として出力する。
第2の水平方向ローパスフィルタ(H-LPF)203は、Gv信号の水平方向の帯域を制限し、Ghv信号を出力する。
The zero insertion circuit 201 creates a zero insertion G signal by replacing signals other than G in the raw signal 100 with 0. The vertical low-pass filter (V-LPF) 202 and the first horizontal low-pass filter (H-LPF) 204 limit the vertical and horizontal bands of the zero insertion G signal and output them as Gv and Gh signals, respectively. To do.
The second horizontal low-pass filter (H-LPF) 203 limits the horizontal band of the Gv signal and outputs the Ghv signal.

このようにして、Zero挿入G信号の(1)垂直方向の帯域が制限されたGv信号、(2)水平方向の帯域が制限されたGh信号、(3)垂直及び水平方向の帯域が制限されたGhv信号が作成され、いずれも加重加算回路205へ入力される。
一方、DiffH信号作成回路(DiffH)206及びDiffV信号作成回路(DiffV)207は、RAW信号100からDiffH及びDiffV信号を作成する。
In this way, (1) the Gv signal in which the vertical band is limited, (2) the Gh signal in which the horizontal band is limited, and (3) the vertical and horizontal bands of the Zero insertion G signal are limited. Ghv signals are generated and input to the weighted addition circuit 205.
On the other hand, a DiffH signal generation circuit (DiffH) 206 and a DiffV signal generation circuit (DiffV) 207 generate DiffH and DiffV signals from the RAW signal 100.

図3は、Diff信号作成処理を説明する図であり、本実施形態において、着目画素P22におけるDiffH及びDiffV信号は以下の式1、2に従って算出される。
DiffH=|P21−P23|+|2×P22−P20−P24| (式1)
DiffV=|P12−P32|+|2×P22−P02−P42| (式2)
なお、式1及び式2における、P12〜P42は、図3中の対応画素の信号値である。
FIG. 3 is a diagram for explaining Diff signal generation processing. In this embodiment, DiffH and DiffV signals in the pixel of interest P22 are calculated according to the following equations (1) and (2).
DiffH = | P21−P23 | + | 2 × P22−P20−P24 | (Formula 1)
DiffV = | P12−P32 | + | 2 × P22−P02−P42 | (Formula 2)
In Expressions 1 and 2, P12 to P42 are signal values of corresponding pixels in FIG.

被写体が縦縞の場合、DiffH信号が大きくなり、横縞の場合DiffV信号の値が大きくなる。減算器208は、DiffH信号からDiffV信号を減算し、DiffHV信号を出力する。加重加算係数算出回路(Tsig)209は、DiffHV信号に基づいて加重加算係数を算出し、加重加算回路205へ供給する。   When the subject is a vertical stripe, the DiffH signal is large, and when it is a horizontal stripe, the value of the DiffV signal is large. The subtracter 208 subtracts the DiffV signal from the DiffH signal and outputs the DiffHV signal. A weighted addition coefficient calculation circuit (Tsig) 209 calculates a weighted addition coefficient based on the DiffHV signal and supplies it to the weighted addition circuit 205.

図4は、加重加算係数算出回路209の入出力特性例を示す図である。
横軸がDiffHV信号、縦軸が加重加算係数Tsigの値をそれぞれ示す。DiffHV≦Th0の場合は、DiffVがDiffHより大きいため横縞領域であると判定される。この場合、加重加算回路205がGh信号を100%使用するTsig値(Tsig=−128)が出力される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an input / output characteristic example of the weighted addition coefficient calculation circuit 209.
The horizontal axis indicates the DiffHV signal, and the vertical axis indicates the value of the weighted addition coefficient Tsig. When DiffHV ≦ Th0, since DiffV is larger than DiffH, it is determined that the region is a horizontal stripe region. In this case, a Tsig value (Tsig = −128) in which the weighted addition circuit 205 uses the Gh signal 100% is output.

Th1<DiffHV<Th2の区間は、DiffVとDiffHが互いに近い値であるため、斜め領域と判定される。この区間では、加重加算回路205がGhv信号を100%使用するTsig値(Tsig=0)が出力される。   The section of Th1 <DiffHV <Th2 is determined as an oblique area because DiffV and DiffH are close to each other. In this section, the Tsig value (Tsig = 0) at which the weighted addition circuit 205 uses the Ghv signal 100% is output.

更に、DiffHV≧Th3の場合は、DiffHがDiffVより大きいため縦縞領域であると判定される。この場合には、Gv信号を100%使用するTsig値(Tsig=128)が出力される。   Further, when DiffHV ≧ Th3, since DiffH is larger than DiffV, it is determined to be a vertical stripe region. In this case, a Tsig value (Tsig = 128) using 100% of the Gv signal is output.

Th0≦DiffHV≦Th1の区間は、ー128から0まで線形的に変化するように決定されたTsigを出力する。同様に、Th2≦DiffHV≦Th3の区間は、0から128まで線形的に変化するように決定されたTsigを出力する。   In the section of Th0 ≦ DiffHV ≦ Th1, Tsig determined so as to change linearly from −128 to 0 is output. Similarly, Tsig determined so as to change linearly from 0 to 128 is output in the section of Th2 ≦ DiffHV ≦ Th3.

加重加算回路205は、このように決定されたTsigの値に基づいて、Gh信号、Gv信号、Ghv信号を以下の式3及び式4に従って加重加算し、第1の輝度信号(DC_OG信号)210を作成する。   The weighted addition circuit 205 weights and adds the Gh signal, the Gv signal, and the Ghv signal according to the following Expression 3 and Expression 4 based on the Tsig value determined in this way, and the first luminance signal (DC_OG signal) 210. Create

Tsig>=0のとき、

Figure 0004859220
Tsig<0のとき、
Figure 0004859220
When Tsig> = 0,
Figure 0004859220
When Tsig <0,
Figure 0004859220

加重加算回路205の出力である第1の輝度信号は、加算器106(図1)に供給される。また、第1の輝度信号は、第1の高周波成分検出処理部102へも供給される。   The first luminance signal that is the output of the weighted addition circuit 205 is supplied to the adder 106 (FIG. 1). The first luminance signal is also supplied to the first high frequency component detection processing unit 102.

第1の高周波成分検出処理部102において、第1の輝度信号は、水平方向ローパスフィルタ(H-LPF)211及び垂直方向ローパスフィルタ(V-LPF)213へ入力される。   In the first high-frequency component detection processing unit 102, the first luminance signal is input to the horizontal low-pass filter (H-LPF) 211 and the vertical low-pass filter (V-LPF) 213.

第1の輝度信号は、H−LPF211によって水平方向の帯域を制限された後、水平方向ゲイン回路(H_Gain)212によってゲイン調整される。H_Gain212の出力は水平方向のエッジ信号である。   The first luminance signal is subjected to gain adjustment by a horizontal gain circuit (H_Gain) 212 after the horizontal band is limited by the H-LPF 211. The output of H_Gain 212 is a horizontal edge signal.

同様に、第1の輝度信号は、V−LPF213によって垂直方向の帯域を制限された後、垂直方向ゲイン回路(V_Gain)214によってゲイン調整される。V_Gain214の出力は垂直方向のエッジ信号である。
なお、これ以降、エッジ信号をAC成分と記述することがある。
Similarly, the first luminance signal is subjected to the gain adjustment by the vertical gain circuit (V_Gain) 214 after the vertical band is limited by the V-LPF 213. The output of V_Gain 214 is a vertical edge signal.
Hereinafter, an edge signal may be described as an AC component.

加算器215は、水平及び水平方向のAC成分を加算し、結果を第1の高周波信号(AC_OG信号)として出力する。第1の高周波信号は、加重加算処理部105(図1)へ供給される。   The adder 215 adds the horizontal and horizontal AC components and outputs the result as a first high-frequency signal (AC_OG signal). The first high frequency signal is supplied to the weighted addition processing unit 105 (FIG. 1).

(第2の高周波信号(AC_SWY信号)の作成処理)
図5は、図1におけるSWY信号作成部103と、第2の高周波成分検出処理部104の構成例を示す図である。
(1)ベースとなるSWY信号作成
RAW信号100は、まず、SWY信号作成部103の垂直方向ローパスフィルタ(V-LPF)501、水平方向ローパスフィルタ(H-LPF)502によって垂直及び水平方向における帯域が制限され、汎用のSWY輝度信号が作成される。
(Process for creating second high-frequency signal (AC_SWY signal))
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the SWY signal creation unit 103 and the second high-frequency component detection processing unit 104 in FIG.
(1) SWY signal generation as a base The RAW signal 100 is first generated in the vertical and horizontal bands by the vertical low-pass filter (V-LPF) 501 and horizontal low-pass filter (H-LPF) 502 of the SWY signal generation unit 103. And a general-purpose SWY luminance signal is created.

(2)AC_SWY信号の作成
原色ベイヤー配列の信号は、フィルタの分光感度の特性上、RGB三原色の色分離が良い。よって、汎用のSWY輝度信号作成に用いる水平及び垂直方向の帯域制限フィルタ501,502に加え、斜め方向についても帯域制限フィルタを適用しないと、輝度の折り返し歪みを十分抑制することができない。そこで本実施形態では、水平及び垂直方向の帯域を制限するローパスフィルタに加え、45度及び135度方向の帯域を制限する斜めLPFを設けている。そして、被写体の角度情報により、帯域制限された2種類の信号の1つを選択することを特徴としている。
(2) Creation of AC_SWY signal The primary color Bayer array signal has good color separation of the three primary colors of RGB due to the spectral sensitivity characteristics of the filter. Therefore, if the band limiting filter is not applied to the diagonal direction in addition to the horizontal and vertical band limiting filters 501 and 502 used for generating the general-purpose SWY luminance signal, the luminance aliasing distortion cannot be sufficiently suppressed. Therefore, in this embodiment, in addition to the low-pass filter that limits the horizontal and vertical bands, an oblique LPF that limits the 45-degree and 135-degree bands is provided. Then, one of the two types of band-limited signals is selected based on the angle information of the subject.

H−LPF502から出力される汎用SWY信号は、第1の2次元フィルタ(D45−LPF)503によって、45度方向の帯域が制限される。その後、45度線のエッジを検出するための2次元バンドパスフィルタ(D135−BPF)504とゲイン回路505によって、斜め45度線用エッジ強調信号(AC_45)が作成される。   The general-purpose SWY signal output from the H-LPF 502 is limited in the 45-degree band by the first two-dimensional filter (D45-LPF) 503. Thereafter, the two-dimensional bandpass filter (D135-BPF) 504 for detecting the edge of the 45-degree line and the gain circuit 505 generate an edge enhancement signal (AC_45) for the oblique 45-degree line.

一方、汎用SWY信号は第2の2次元フィルタ(D135−LPF)506によって、135度方向の帯域が制限される。その後、135度線のエッジを検出するための2次元バンドパスフィルタ(D45−BPF)507とゲイン回路508によって、斜め135度線用エッジ強調信号(AC_135)が作成される。   On the other hand, the band of the general-purpose SWY signal in the direction of 135 degrees is limited by the second two-dimensional filter (D135-LPF) 506. Thereafter, a two-dimensional bandpass filter (D45-BPF) 507 for detecting an edge of the 135 ° line and a gain circuit 508 generate an edge enhancement signal (AC_135) for the diagonal 135 ° line.

AC_45信号とAC_135信号は、角度判別信号作成回路510が出力する確度判別信号(angleSigD)に応じて、セレクタ509で一方が選択される。そして、斜め方向のエッジを強調する第2の高周波信号(AC_AWY)として加重加算処理部105へ供給される。   One of the AC_45 signal and the AC_135 signal is selected by the selector 509 in accordance with the accuracy determination signal (angleSigD) output from the angle determination signal generation circuit 510. Then, it is supplied to the weighted addition processing unit 105 as a second high-frequency signal (AC_AWY) that emphasizes the edge in the oblique direction.

図6は、角度判別信号作成回路510の構成例を示すブロック図である。
角度判別信号作成回路510には、RAW信号100からOG信号作成部101が作成したDC_OG信号が入力される。45度線を強調するバンドパスフィルタ601(D135−BPF)と、絶対値回路(ABS)602により、DC_OG信号から45度線検出信号を作成する。また、135度線を強調するバンドパスフィルタ(D45−BPF)603と絶対値回路(ABS)604により、DC_OG信号から135度線検出信号を作成する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the angle determination signal generation circuit 510.
A DC_OG signal created by the OG signal creation unit 101 from the RAW signal 100 is input to the angle determination signal creation circuit 510. A 45 degree line detection signal is created from the DC_OG signal by a band pass filter 601 (D135-BPF) that emphasizes the 45 degree line and an absolute value circuit (ABS) 602. Also, a 135 degree line detection signal is created from the DC_OG signal by a band pass filter (D45-BPF) 603 that emphasizes the 135 degree line and an absolute value circuit (ABS) 604.

減算器605は、絶対値回路602の出力する45度線検出信号から、絶対値回路604の出力する135度線検出信号を減算する。この減算結果が、角度判別信号(angleSigD)としてセレクタ509へ供給される。セレクタ509は、角度判別信号(angleSigD)が正ならAC_45信号を、負ならAC_135信号を選択、出力する。   The subtracter 605 subtracts the 135 degree line detection signal output from the absolute value circuit 604 from the 45 degree line detection signal output from the absolute value circuit 602. The subtraction result is supplied to the selector 509 as an angle determination signal (angleSigD). The selector 509 selects and outputs the AC_45 signal if the angle determination signal (angleSigD) is positive, and the AC_135 signal if it is negative.

(第3の輝度信号作成処理)
加重加算処理部105は、上述したようにして作成された第1の高周波信号(AC_OG)及び第2の高周波信号(AC_SWY)を、以下の式5に従って加重加算し、第3の高周波信号(ACsig)を作成する。
(Third luminance signal creation process)
The weighted addition processing unit 105 performs weighted addition on the first high-frequency signal (AC_OG) and the second high-frequency signal (AC_SWY) created as described above according to the following Equation 5, and obtains a third high-frequency signal (ACsig). ).

Figure 0004859220
ここで、SWYUseRatioは加重加算係数である。
Figure 0004859220
Here, SWYUseRatio is a weighted addition coefficient.

図22は、加重加算処理部105の構成例を示す図である。本実施形態において、加重加算係数SWYUseRatioは、第1〜第5の加重加算係数SWYUseRatio_1〜SWYUseRatio_5に基づいて算出される。   FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration example of the weighted addition processing unit 105. In the present embodiment, the weighted addition coefficient SWYUseRatio is calculated based on the first to fifth weighted addition coefficients SWYUseRatio_1 to SWYUseRatio_5.

SWYUseRatio_1算出回路1054〜SWYUseRatio_5算出回路1058は、第1〜第5の加重加算係数SWYUseRatio_1〜SWYUseRatio_5を計算する。SWYUseRatio算出回路1059は、第1〜第5の加重加算係数SWYUseRatio_1〜SWYUseRatio_5から最終的な加重加算係数SWYUseRatioを算出する。そして、SWYUseRatio算出回路1059は、SWYUseRatio/128及び(1ーSWYUseRatio/128)を係数として乗算器1052及び1051に与える。乗算器1052及び1051は、AC_OG信号とAC_SWY信号にそれぞれ係数を乗じて出力する。乗算器1052及び1051の出力は加算器1053で加算され、加算結果はDC_OG信号と加算するため加算器106へ出力される。   The SWYUseRatio_1 calculation circuit 1054 to SWYUseRatio_5 calculation circuit 1058 calculate first to fifth weighted addition coefficients SWYUseRatio_1 to SWYUseRatio_5. The SWYUseRatio calculation circuit 1059 calculates the final weighted addition coefficient SWYUseRatio from the first to fifth weighted addition coefficients SWYUseRatio_1 to SWYUseRatio_5. Then, the SWYUseRatio calculation circuit 1059 gives SWYUseRatio / 128 and (1−SWYUseRatio / 128) to the multipliers 1052 and 1051 as coefficients. Multipliers 1052 and 1051 multiply the AC_OG signal and the AC_SWY signal by a coefficient, respectively, and output the result. The outputs of the multipliers 1052 and 1051 are added by the adder 1053, and the addition result is output to the adder 106 for addition with the DC_OG signal.

以下、加重加算係数SWYUseRatioの算出方法を説明する。
(1)SWYUseRatio_1の算出
図17は、本実施形態の輝度信号作成装置が、図21と同様の周波数空間において、OG信号とSWY信号とをそのように使用するかを説明する図である。ここで、第1の高周波信号(AC_OG)が折り返し歪みの影響を受ける領域は斜め領域1700である。よって、領域1700を第2の高周波信号(AC_SWY)で置換すれば、折り返し歪みのない高周波信号が作成できる。よってAC_SWY信号作成時に用いた角度判別信号を用いることで、加重加算係数を算出できる。
Hereinafter, a method for calculating the weighted addition coefficient SWYUseRatio will be described.
(1) Calculation of SWYUseRatio_1 FIG. 17 is a diagram for explaining how the luminance signal generation apparatus according to the present embodiment uses the OG signal and the SWY signal in the same frequency space as in FIG. Here, a region where the first high-frequency signal (AC_OG) is affected by the aliasing distortion is an oblique region 1700. Therefore, if the region 1700 is replaced with the second high-frequency signal (AC_SWY), a high-frequency signal without aliasing distortion can be created. Therefore, the weighted addition coefficient can be calculated by using the angle determination signal used when the AC_SWY signal is created.

AC_SWY算出時に角度判別信号作成回路510で作成した角度判別信号angleSigDは、正なら45度線、負なら135度線の領域を示し、絶対値が大きいほど45度および135度線に近く、小さいほど0度および90度線に近くなる特徴を持っている。   The angle discrimination signal angleSigD created by the angle discrimination signal creation circuit 510 at the time of AC_SWY calculation indicates a 45-degree line area if positive, and a 135-degree line area if negative. It has a feature close to the 0 degree and 90 degree lines.

SWYUseRatio_1算出回路1054の構成例を図23に示す。SWYUseRatio_1算出回路1054は、第1の高周波成分検出処理部102から取得した角度判別信号angleSigDの絶対値を、絶対値回路(abs)701で求める。そして、図7に示すような入出力特性を有するCalSwyUse1 702を用い、SWYUseRatio_1を算出する。CalSwyUse1 702は、演算回路であっても、テーブルであっても良い。   A configuration example of the SWYUseRatio_1 calculation circuit 1054 is shown in FIG. The SWYUseRatio_1 calculation circuit 1054 obtains the absolute value of the angle determination signal angleSigD acquired from the first high-frequency component detection processing unit 102 by the absolute value circuit (abs) 701. Then, SWYUseRatio_1 is calculated using CalSwyUse1 702 having input / output characteristics as shown in FIG. CalSwyUse1 702 may be an arithmetic circuit or a table.

図7において、角度判別信号angleSigの絶対値が0からTh3までの区間は、値が小さいため0度及び90度線に近く、SWYUseRatio_1=0が出力される。一方、角度判別信号angleSigの絶対値がTh4以上の区間は値が大きいため斜め線であり、第2の高周波信号に置換えるためにSWYUseRatio_1=128が出力される。ここで、128=100%を表すものとする。絶対値がTh3からTh4までの区間は0から128の範囲で線形補間された値が出力される。   In FIG. 7, the section where the absolute value of the angle determination signal angleSig is from 0 to Th3 is close to the 0 degree and 90 degree lines because the value is small, and SWYUseRatio_1 = 0 is output. On the other hand, the section where the absolute value of the angle discrimination signal angleSig is equal to or greater than Th4 is a diagonal line because the value is large, and SWYUseRatio_1 = 128 is output to replace the second high-frequency signal. Here, it is assumed that 128 = 100%. In the interval from the absolute value Th3 to Th4, a value obtained by linear interpolation in the range of 0 to 128 is output.

(2)SWYUseRatio_2の算出
図17における水平垂直領域1701は第1の高周波信号(AC_OG)を用いる。これは、OG信号が水平もしくは垂直方向の帯域を制限させる適応的OG信号であることから、水平及び垂直の両方向に帯域制限をかけるSWY信号より解像度が向上していることが理由である。
(2) Calculation of SWYUseRatio_2 The horizontal and vertical region 1701 in FIG. 17 uses the first high-frequency signal (AC_OG). This is because the OG signal is an adaptive OG signal that limits the band in the horizontal or vertical direction, so that the resolution is improved over the SWY signal that limits the band in both the horizontal and vertical directions.

以下に、水平及び垂直の領域を判別する手法のひとつとして、画素差分値を利用し、この大きさによりSWYUseRatio_2を算出する方法を説明する。
画素差分値の大きさは、第1の高周波成分検出処理部102において算出されるDiffHV信号の絶対値を用いることができる。上述の通り、被写体が縦縞の場合、DiffH信号の値は大きくなりDiffV信号は0となる。また被写体が横縞の場合、DiffV信号の値は大きくなりDiffH信号は0となる。従って、DiffHとDiffVとの差であるDiffHV信号の絶対値が大きいほど、水平線か垂直線に近いことが分かる。
Hereinafter, as one of the methods for discriminating the horizontal and vertical regions, a method of using the pixel difference value and calculating SWYUseRatio_2 based on this size will be described.
The absolute value of the DiffHV signal calculated by the first high-frequency component detection processing unit 102 can be used as the magnitude of the pixel difference value. As described above, when the subject is a vertical stripe, the value of the DiffH signal is large and the DiffV signal is zero. When the subject is a horizontal stripe, the value of the DiffV signal is large and the DiffH signal is 0. Therefore, it can be seen that the larger the absolute value of the DiffHV signal, which is the difference between DiffH and DiffV, is closer to the horizontal or vertical line.

SWYUseRatio_2算出回路1055の構成例を図8に示す。SWYUseRatio_2算出回路1055は、第1の高周波成分検出処理部102から取得したDiffHV信号の絶対値を、絶対値回路(abs)804で求める。そして、図9に示すような入出力特性を有するCalSwyUse2 805を用い、SWYUseRatio_2を算出する。CalSwyUse2 805は、演算回路であっても、テーブルであっても良い。   A configuration example of the SWYUseRatio_2 calculation circuit 1055 is shown in FIG. The SWYUseRatio_2 calculation circuit 1055 obtains the absolute value of the DiffHV signal acquired from the first high-frequency component detection processing unit 102 by the absolute value circuit (abs) 804. Then, SWYUseRatio_2 is calculated using CalSwyUse2 805 having input / output characteristics as shown in FIG. CalSwyUse2 805 may be an arithmetic circuit or a table.

入力信号DiffHVの絶対値が0からTh5までは値が小さいため斜め線であり、SWYUserRatio_2=256が出力される。Th6以上は完全に水平及び垂直線であり、SWYUserRatio_2=0が出力される。また、Th5からTh6までの区間では線形補間された値が出力される。   When the absolute value of the input signal DiffHV is from 0 to Th5, the value is small, so it is a diagonal line, and SWYUserRatio_2 = 256 is output. Th6 and above are completely horizontal and vertical lines, and SWYUserRatio_2 = 0 is output. Also, linearly interpolated values are output in the section from Th5 to Th6.

(3)SWYUseRatio_3の算出
図17における水平及び垂直のナイキスト付近の領域(偽色領域)1702は、(2)と同じ理由から、第1の高周波信号(AC_OG)を用いるのが好ましい。ナイキスト領域は、G1とG2信号の位相のずれを検出することで判別可能である。
(3) Calculation of SWYUseRatio_3 The first high-frequency signal (AC_OG) is preferably used for the region (false color region) 1702 in the vicinity of horizontal and vertical Nyquist in FIG. 17 for the same reason as (2). The Nyquist region can be determined by detecting a phase shift between the G1 and G2 signals.

SWYUseRatio_3算出回路1056の構成例を図10に示す。
RAW信号100は、Zero挿入回路1001において、G1以外の信号に0が挿入され、Zero挿入回路1002においては、G2以外の信号に0が挿入される。水平及び垂直方向の補間のためのローパスフィルタ回路(1002,1003,1005,1006)により、0とされた画素に補間値が挿入される。
A configuration example of the SWYUseRatio_3 calculation circuit 1056 is shown in FIG.
In the RAW signal 100, 0 is inserted into signals other than G1 in the Zero insertion circuit 1001, and 0 is inserted into signals other than G2 in the Zero insertion circuit 1002. The interpolation value is inserted into the pixels set to 0 by the low-pass filter circuit (1002, 1003, 1005, 1006) for horizontal and vertical interpolation.

次に、HLPF1003及び1006の出力は減算器1007で差分がとられ、絶対値回路1008で絶対値が算出される。この、差分絶対値が、領域を判別するsigDiffGとなる。   Next, the outputs of the HLPFs 1003 and 1006 are subtracted by a subtractor 1007 and an absolute value is calculated by an absolute value circuit 1008. This absolute difference value is sigDiffG for determining the region.

そして、図11に示すような入出力特性を有するCalSwyUse3 1009を用い、SWYUseRatio_3を算出する。CalSwyUse3 1009は、演算回路であっても、テーブルであっても良い。   Then, SWYUseRatio_3 is calculated using CalSwyUse3 1009 having input / output characteristics as shown in FIG. CalSwyUse3 1009 may be an arithmetic circuit or a table.

入力信号sigDiffGが0からTh7までは値が小さいため斜め線であり、SWYUserRatio_3=256が出力される。一方、Th8以上は完全に水平及び垂直線であり、SWYUserRatio_3=0が出力される。また、Th7からTh8までの区間では線形補間された値が出力される。   Since the input signal sigDiffG has a small value from 0 to Th7, it is a diagonal line, and SWYUserRatio_3 = 256 is output. On the other hand, Th8 and above are completely horizontal and vertical lines, and SWYUserRatio_3 = 0 is output. Further, linearly interpolated values are output in the section from Th7 to Th8.

(4)SWYUseRatio_4の算出
図17における低周波領域1703は、第1の高周波信号(AC_OG)を用いるのが好ましい。低周波領域は、RAW信号に低周波領域を検出するフィルタを適用することで検出可能である。
(4) Calculation of SWYUseRatio — 4 It is preferable to use the first high frequency signal (AC_OG) for the low frequency region 1703 in FIG. The low frequency region can be detected by applying a filter that detects the low frequency region to the RAW signal.

SWYUseRatio_4算出回路1057の構成例を図12に示す。
RAW信号100は、ローパスフィルタ1201及び1202により、垂直方向及び水平方向の帯域が制限される。その後、水平方向のバンドパスフィルタ(H-BPF)1203と垂直方向のバンドパスフィルタ(V-BPF)1204が別々に適用される。そして減算器1205によって、H−BPF1203の出力からV−BPF1204の出力を減算し、絶対値回路1206によって絶対値がとられ、低域検出用信号(LowF信号)として出力される。
A configuration example of the SWYUseRatio_4 calculation circuit 1057 is shown in FIG.
The RAW signal 100 is limited in the vertical and horizontal bands by the low-pass filters 1201 and 1202. After that, a horizontal bandpass filter (H-BPF) 1203 and a vertical bandpass filter (V-BPF) 1204 are applied separately. Then, the subtracter 1205 subtracts the output of the V-BPF 1204 from the output of the H-BPF 1203, and the absolute value circuit 1206 takes the absolute value and outputs it as a low-frequency detection signal (LowF signal).

そして、図13に示すような入出力特性を有するCalSwyUse4 1207を用い、SWYUseRatio_4を算出する。CalSwyUse4 1207は、演算回路であっても、テーブルであっても良い。   Then, SWYUseRatio — 4 is calculated using CalSwyUse4 1207 having input / output characteristics as shown in FIG. CalSwyUse4 1207 may be an arithmetic circuit or a table.

入力信号LowFが0からTh9までは値が小さいため高周波領域であり、SWYUserRatio_4=256が出力される。一方、Th10以上は低周波領域であり、SWYUserRatio_4=0が出力される。また、Th9からTh10までの区間では線形補間された値が出力される。   Since the value from 0 to Th9 of the input signal LowF is small, it is a high frequency region, and SWYUserRatio_4 = 256 is output. On the other hand, Th10 or higher is a low frequency region, and SWYUserRatio_4 = 0 is output. Further, linearly interpolated values are output in the section from Th9 to Th10.

(5)SWYUseRatio_5の算出
赤色被写体は、R画素以外の出力が0となりやすい。そのため、SWY方式で輝度信号を作成すると、ナイキスト周波数の1/2の周波数以上で折り返し歪みが発生してしまう。そのため、赤い被写体に対し、第2の高周波信号(AC_SWY)は折り返し歪みの多い信号となってしまう。よって、被写体の色を判別し、色が赤の場合、斜め領域1700であっても第1の高周波信号(AC_OG)を用いる。
(5) Calculation of SWYUseRatio_5 The red subject is likely to output 0 other than the R pixel. For this reason, when a luminance signal is created by the SWY method, aliasing distortion occurs at a frequency equal to or higher than half the Nyquist frequency. Therefore, the second high-frequency signal (AC_SWY) is a signal with much aliasing distortion for a red subject. Therefore, the color of the subject is determined, and when the color is red, the first high-frequency signal (AC_OG) is used even in the oblique region 1700.

SWYUseRatio_5算出回路1058の構成例を図14に示す。
色補間回路1401は、RAW信号100から予め定められた方法で画素の色補間処理を行なう。色差信号作成回路1402は、色補間結果のRGB値から、色差信号(R−Y信号及びB−Y信号)を作成する。色相角検出回路1403は、色差信号から以下の式6を用いて色相角信号θを求める。
A configuration example of the SWYUseRatio_5 calculation circuit 1058 is shown in FIG.
The color interpolation circuit 1401 performs pixel color interpolation processing by a predetermined method from the RAW signal 100. A color difference signal creation circuit 1402 creates a color difference signal (R-Y signal and BY signal) from the RGB values of the color interpolation result. The hue angle detection circuit 1403 obtains the hue angle signal θ from the color difference signal using the following formula 6.

Figure 0004859220
そして、図15に示すような入出力特性を有するCalSwyUse5 1404を用い、SWYUseRatio_5を算出する。CalSwyUse5 1404は、演算回路であっても、テーブルであっても良い。
Figure 0004859220
Then, SWYUseRatio_5 is calculated using CalSwyUse5 1404 having input / output characteristics as shown in FIG. CalSwyUse5 1404 may be an arithmetic circuit or a table.

入力信号θが0からTh11までと、Th14以上は赤以外であり、SWYUserRatio_5=256が出力される。一方、Th12からTh13は赤であり、SWYUserRatio_5=0が出力される。また、Th11からTh12までの区間と、Th13からTh14までの区間では、それぞれ線形補間された値が出力される。   When the input signal θ is from 0 to Th11, Th14 and above are other than red, and SWYUserRatio_5 = 256 is output. On the other hand, Th12 to Th13 are red, and SWYUserRatio_5 = 0 is output. Also, linearly interpolated values are output in the section from Th11 to Th12 and the section from Th13 to Th14.

(6)SWYUseRatioの算出
以上のようにして算出されたSWYUseRatio_1からSWYUseRatio_5から、SWYUseRatio算出回路1059によって最終的なSWYUseRatioを算出する。
(6) Calculation of SWYUseRatio The final SWYUseRatio is calculated by the SWYUseRatio calculation circuit 1059 from SWYUseRatio_1 to SWYUseRatio_5 calculated as described above.

SWYUseRatio算出回路1059の構成例を図16に示す。
SWYUseRatio_1(1600)とSWYUseRatio_2(1601)が乗算器1605で乗算された後、シフター1606により右方向に8ビットシフト演算される。シフター1606により、乗算器1605の出力値は1/256にされる。
A configuration example of the SWYUseRatio calculation circuit 1059 is shown in FIG.
After SWYUseRatio_1 (1600) and SWYUseRatio_2 (1601) are multiplied by multiplier 1605, shifter 1606 performs an 8-bit shift operation in the right direction. The output value of the multiplier 1605 is reduced to 1/256 by the shifter 1606.

SWYUseRatio_3(1602)、SWYUseRatio_4(1603)、SWYUseRatio_5(1604)についても、それぞれ乗算器1607、1609、1611で乗算された後、シフター1608、1610、1612で1/256される。   SWYUseRatio_3 (1602), SWYUseRatio_4 (1603), and SWYUseRatio_5 (1604) are also multiplied by multipliers 1607, 1609, and 1611, respectively, and then 1/256 by shifters 1608, 1610, and 1612.

これにより、0〜128の値を有するSWYUseRatioが得られる。さらに、SWYUseRatioは、除算器1613で1/128されて乗算器1052へ与えられる。また、減算器1614で(1−SWYUseRatio)を求め、乗算器1051に与える。   Thereby, SWYUseRatio having a value of 0 to 128 is obtained. Further, SWYUseRatio is 1/128 by divider 1613 and provided to multiplier 1052. Further, (1-SWYUseRatio) is obtained by the subtractor 1614 and is given to the multiplier 1051.

乗算器1051、1052は、AC_OG信号とAC_SWY信号にそれぞれ係数を乗じて出力する。この出力を加算器1053で加算することで、式(5)のACsig(第3の高周波信号)が得られる。   Multipliers 1051 and 1052 multiply the AC_OG signal and the AC_SWY signal by coefficients, respectively, and output the result. By adding these outputs by the adder 1053, ACsig (third high-frequency signal) of Expression (5) is obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、OG信号から作成した第1の高周波信号とSWY信号から作成した第2の高周波信号を加重加算し、ベースとなる輝度信号であるDC_OG信号に加算する。従って、従来のように、算出方法の異なる輝度信号の切り替わり点が、後段で行なわれるエッジ強調処理によって強調されることがない。   As described above, according to the present embodiment, the first high-frequency signal created from the OG signal and the second high-frequency signal created from the SWY signal are weighted and added to the DC_OG signal that is the base luminance signal. To do. Therefore, unlike the prior art, the switching point of the luminance signal having a different calculation method is not enhanced by the edge enhancement processing performed in the subsequent stage.

更に、本実施形態では、垂直及び水平方向のみならず、45度及び135度方向に対しても帯域制限したSWY信号を用いて第2の高周波信号を作成している。これにより、従来のSWY信号で発生する、斜め方向の輝度折りかえりを抑制することが可能となる。   Furthermore, in the present embodiment, the second high-frequency signal is generated using the SWY signal that is band-limited not only in the vertical and horizontal directions but also in the 45-degree and 135-degree directions. As a result, it is possible to suppress the luminance reversal in the oblique direction that occurs with the conventional SWY signal.

更に、本実施形態では、第1の高周波信号と第2の高周波信号の使用率を決定する斜め線判別信号を、OG信号を用いて検出する。そのため、例えば赤色被写体領域は斜め領域でもOG信号が使われるようになり、斜め領域でSWY信号を使用した際に赤被写体で生じやすい折り返し歪みを抑制することが可能となる。   Furthermore, in the present embodiment, an oblique line discrimination signal that determines the usage rate of the first high-frequency signal and the second high-frequency signal is detected using the OG signal. Therefore, for example, an OG signal is used in a red subject area even in an oblique region, and aliasing distortion that is likely to occur in a red subject when the SWY signal is used in the oblique region can be suppressed.

更に、本実施形態では、水平及び垂直のナイキスト周波数領域については第1の高周波信号(AC_OG)を用いることで、解像度の高い信号を得ることが可能になる。
更に、本実施形態では、低周波数領域では第1の高周波信号(AC_OG)を用いることで、解像感の高い信号を得ることが可能になる。
更に、本実施形態では、SWY信号が苦手とする赤色被写体に対しては、第1の高周波信号(AC_OG)を用いるため、赤色被写体に対する折り返し歪みを抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, a signal with high resolution can be obtained by using the first high-frequency signal (AC_OG) in the horizontal and vertical Nyquist frequency regions.
Furthermore, in this embodiment, it is possible to obtain a signal with a high resolution feeling by using the first high-frequency signal (AC_OG) in the low-frequency region.
Furthermore, in the present embodiment, since the first high-frequency signal (AC_OG) is used for a red subject that is not good at the SWY signal, aliasing distortion with respect to the red subject can be suppressed.

(他の実施形態)
上述の実施形態は、システム或は装置のコンピュータ(或いはCPU、MPU等)によりソフトウェア的に実現することも可能である。
従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。
(Other embodiments)
The above-described embodiment can also be realized in software by a computer of a system or apparatus (or CPU, MPU, etc.).
Therefore, the computer program itself supplied to the computer in order to implement the above-described embodiment by the computer also realizes the present invention. That is, the computer program itself for realizing the functions of the above-described embodiments is also one aspect of the present invention.

なお、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等で構成することができるが、これらに限るものではない。   The computer program for realizing the above-described embodiment may be in any form as long as it can be read by a computer. For example, it can be composed of object code, a program executed by an interpreter, script data supplied to the OS, but is not limited thereto.

上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、記憶媒体又は有線/無線通信によりコンピュータに供給される。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記憶媒体、MO、CD、DVD等の光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。   A computer program for realizing the above-described embodiment is supplied to a computer via a storage medium or wired / wireless communication. Examples of the storage medium for supplying the program include a magnetic storage medium such as a flexible disk, a hard disk, and a magnetic tape, an optical / magneto-optical storage medium such as an MO, CD, and DVD, and a nonvolatile semiconductor memory.

有線/無線通信を用いたコンピュータプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバを利用する方法がある。この場合、本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル(プログラムファイル)をサーバに記憶しておく。プログラムファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであっても良い。   As a computer program supply method using wired / wireless communication, there is a method of using a server on a computer network. In this case, a data file (program file) that can be a computer program forming the present invention is stored in the server. The program file may be an executable format or a source code.

そして、このサーバにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに分散して配置することも可能である。
つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明の一つである。
Then, the program file is supplied by downloading to a client computer that has accessed the server. In this case, the program file can be divided into a plurality of segment files, and the segment files can be distributed and arranged on different servers.
That is, a server apparatus that provides a client computer with a program file for realizing the above-described embodiment is also one aspect of the present invention.

また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを暗号化して格納した記憶媒体を配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを許可してもよい。鍵情報は、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。   In addition, a storage medium in which the computer program for realizing the above-described embodiment is encrypted and distributed is distributed, and key information for decrypting is supplied to a user who satisfies a predetermined condition, and the user's computer Installation may be allowed. The key information can be supplied by being downloaded from a homepage via the Internet, for example.

また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、すでにコンピュータ上で稼働するOSの機能を利用するものであってもよい。
さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるCPUで実行するようにしてもよい。
Further, the computer program for realizing the above-described embodiment may use an OS function already running on the computer.
Further, a part of the computer program for realizing the above-described embodiment may be configured by firmware such as an expansion board attached to the computer, or may be executed by a CPU provided in the expansion board. Good.

本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1におけるOG信号作成部101と、第1の高周波成分検出処理部102の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an OG signal creation unit 101 and a first high frequency component detection processing unit 102 in FIG. 1. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置Diff信号作成処理を説明する図である。It is a figure explaining the luminance signal production | generation apparatus Diff signal production | generation process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における加重加算係数算出回路209の入出力特性例を示す図である。It is a figure which shows the input-output characteristic example of the weighted addition coefficient calculation circuit 209 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1におけるSWY信号作成部103と、第2の高周波成分検出処理部104の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a SWY signal creation unit 103 and a second high frequency component detection processing unit 104 in FIG. 1. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における角度判別信号作成回路510の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the angle discrimination | determination signal preparation circuit 510 in the luminance signal preparation apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置におけるSWYUseRatio_1算出回路1054の角度判別信号−SWYUseRatio_1入出力特性を示す図である。It is a figure which shows the angle discrimination | determination signal-SWYUseRatio_1 input-output characteristic of SWYUseRatio_1 calculation circuit 1054 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における、SWYUseRatio_2算出回路1055の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of SWYUseRatio_2 calculation circuit 1055 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置におけるSWYUseRatio_2算出回路1055のDiffHV信号−SWYUseRatio_2入出力特性を示す図である。It is a figure which shows the DiffHV signal-SWYUseRatio_2 input-output characteristic of SWYUseRatio_2 calculation circuit 1055 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における、SWYUseRatio_3算出回路1056の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of SWYUseRatio_3 calculation circuit 1056 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置におけるSWYUseRatio_3算出回路1056のsigDiffG−SWYUseRatio_3入出力特性を示す図である。It is a figure which shows the sigDiffG-SWYUseRatio_3 input-output characteristic of SWYUseRatio_3 calculation circuit 1056 in the luminance signal production apparatus concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における、SWYUseRatio_4算出回路1057の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of SWYUseRatio_4 calculation circuit 1057 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置におけるSWYUseRatio_4算出回路1057のLowF信号−SWYUseRatio_4入出力特性を示す図である。It is a figure which shows the LowF signal-SWYUseRatio_4 input-output characteristic of SWYUseRatio_4 calculation circuit 1057 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における、SWYUseRatio_5算出回路1058の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of SWYUseRatio_5 calculation circuit 1058 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置におけるSWYUseRatio_5算出回路1058の色相角信号−SWYUseRatio_5入出力特性を示す図である。It is a figure which shows the hue angle signal-SWYUseRatio_5 input-output characteristic of SWYUseRatio_5 calculation circuit 1058 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における、SWYUseRatio算出回路1059の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of SWYUseRatio calculation circuit 1059 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置が、図21と同様の周波数空間において、OG信号とSWY信号とをどのように使用するかを説明する図である。It is a figure explaining how the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention uses an OG signal and a SWY signal in the frequency space similar to FIG. 原色ベイヤー配列の1単位を示す図である。It is a figure which shows 1 unit of a primary color Bayer arrangement | sequence. OutOfGreen方式を説明する図である。It is a figure explaining an OutOfGreen system. SWY方式を説明する図である。It is a figure explaining a SWY system. OG信号とSWY信号の解像可能な空間周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the spatial frequency characteristic which can resolve OG signal and SWY signal. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における、加重加算処理部105の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the weighted addition process part 105 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る輝度信号作成装置における、SWYUseRatio_1算出回路1054の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of SWYUseRatio_1 calculation circuit 1054 in the luminance signal production apparatus which concerns on embodiment of this invention.

Claims (14)

原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、輝度信号を作成する輝度信号作成装置であって、
前記撮像素子のG画素の信号のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成手段と、
前記撮像素子の全色画素の信号から作成した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成手段と、
前記被写体の信号の空間周波数に応じて前記第1の高周波信号と第2の高周波信号を加重加算し第3の高周波信号を作成する加重加算手段と、
前記第1の輝度信号と第3の高周波信号を加算し、第3の輝度信号を作成する加算手段とを有し、
前記加重加算手段は、前記第1の輝度信号に、空間周波数領域において45度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第1のバンドパス信号と、前記第1の輝度信号に、空間周波数領域において135度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第2のバンドパス信号との差の絶対値が大きいほど、前記第3の高周波信号における前記第2の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする輝度信号作成装置。
A luminance signal generating device that generates a luminance signal from a signal of a subject obtained by an image sensor having a primary color Bayer array color filter,
First high-frequency signal creating means for creating a first high-frequency signal using a first luminance signal created only from the signal of the G pixel of the image sensor ;
Second high-frequency signal creating means for creating a second high-frequency signal using a second luminance signal created from signals of all the color pixels of the image sensor ;
Weighted addition means for creating a third high-frequency signal by weighted addition of the first high-frequency signal and the second high-frequency signal according to the spatial frequency of the signal of the subject ;
Adding the first luminance signal and the third high-frequency signal, it has a adding means for generating a third luminance signal,
The weighted addition means includes a first bandpass signal obtained by performing bandpass filter processing in a 45-degree direction in the spatial frequency domain on the first luminance signal, and 135 in the spatial frequency domain on the first luminance signal. The weighted addition is performed to increase the ratio of the second high-frequency signal in the third high-frequency signal as the absolute value of the difference from the second band-pass signal subjected to the band-pass filter processing in the direction of magnitude increases. Luminance signal generation device characterized.
前記加重加算手段は、前記撮像素子の着目画素を挟んで上下に存在する少なくとも一組の画素信号の差分値の絶対値と、前記着目画素を挟んで左右に存在する少なくとも一組の画素信号の差分値の絶対値とに基づいて前記被写体が縦縞もしくは横縞である度合いを判別し、縦縞もしくは横縞に近いほど、前記第3の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項1記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition means includes absolute value of the difference value of the at least one set of pixel signals present in the upper and lower positions across the target pixel of the image sensor, the at least one set of pixel signals present on the left and right sides of the said target pixel the object is to determine the degree of vertical stripe or lateral stripe on the basis of the absolute value of the difference value, the closer to vertical stripes or horizontal stripes, a weighted addition to increase the ratio of the first high-frequency signal in the third high-frequency signal luminance signal generation apparatus according to claim 1 Symbol placement and performing. 前記加重加算手段は、前記G画素のうちR画素の両隣に存在するG1画素信号の低周波成分と、B画素の両隣に存在するG2画素信号の低周波成分との差分信号の絶対値が大きいほど、前記第3の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項1又は請求項に記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition unit, the low-frequency component of the signal G1 pixels existing on both sides of the R pixel of the G pixel, the absolute value of the difference signal between the low frequency component of the signal of the G2 pixels existing on both sides of the B pixel the larger, the third luminance signal generation apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized by performing weighted addition of increasing the proportion of the first RF signal in the high-frequency signal. 前記加重加算手段は、前記撮像素子から得られる前記被写体の信号の低周波数領域を検出するフィルタの出力信号の絶対値信号が大きいほど前記第3の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition means increases the ratio of the first high-frequency signal in the third high-frequency signal as the absolute value signal of the output signal of the filter that detects the low-frequency region of the signal of the subject obtained from the image sensor increases. luminance signal generation apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized by performing weighted addition of increasing. 前記加重加算手段は、前記撮像素子から得られる前記被写体の信号から前記被写体の色を検出し、前記被写体の色が赤色に近いほど前記第3の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition means detects the color of the subject from the signal of the subject obtained from the image sensor, and the ratio of the first high-frequency signal in the third high-frequency signal is increased as the subject color is closer to red. luminance signal generation apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized by performing weighted addition of increasing. 原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、前記撮像素子の各画素の輝度信号を作成する輝度信号作成装置であって、
前記撮像素子のG画素のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成手段と、
前記撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び45度方向の帯域を制限した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成手段と、
前記撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び135度方向の帯域を制限した第3の輝度信号を用いて第3の高周波信号を作成する第3の高周波信号作成手段と、
前記第2及び第3の高周波信号の一方を選択する選択手段と、
前記第1の高周波信号と、前記第2及び第3の高周波信号のうち前記選択手段が選択した一方とを加重加算し、第4の高周波信号を作成する加重加算手段と、
前記第1の輝度信号と第4の高周波信号とを加算し、第4の輝度信号を出力する加算手段とを有し、
前記選択手段は、前記第1の輝度信号の45度方向の帯域を制限した信号の絶対値が前記第1の輝度信号の135度方向の帯域を制限した信号の絶対値より大きければ前記第2の高周波信号を、小さければ前記第3の高周波信号を選択することを特徴とする輝度信号作成装置。
A luminance signal generating device that generates a luminance signal of each pixel of the image sensor from a signal of an object obtained by an image sensor including a color filter of a primary color Bayer array,
First high-frequency signal creating means for creating a first high-frequency signal using a first luminance signal created only from the G pixel of the image sensor ;
Second high-frequency signal generating means for generating a second high-frequency signal using a second luminance signal in which the horizontal, vertical and 45 degree band of the signals of all the color pixels of the image sensor are limited;
Third high-frequency signal generating means for generating a third high-frequency signal using a third luminance signal in which the horizontal, vertical, and 135-degree band bands of the signals of all the color pixels of the image sensor are limited;
Selecting means for selecting one of the second and third high-frequency signals;
Weighted addition means for weighted addition of the first high-frequency signal and one of the second and third high-frequency signals selected by the selection means to create a fourth high-frequency signal;
It said first luminance signal and the fourth adds the high-frequency signal, possess adding means for outputting a fourth luminance signal and,
If the absolute value of the signal that limits the band in the 45 degree direction of the first luminance signal is larger than the absolute value of the signal that restricts the band in the 135 degree direction of the first luminance signal, the selection means The luminance signal generating apparatus is characterized in that the third high-frequency signal is selected if it is small .
前記加重加算手段は、前記撮像素子の着目画素を挟んで上下に存在する少なくとも一組の画素信号の差分値の絶対値と、前記着目画素を挟んで左右に存在する少なくとも一組の画素信号の差分値の絶対値との差に基づいて被写体が縦縞もしくは横縞である度合いを判別し、縦縞もしくは横縞に近いほど、前記第4の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition means includes absolute value of the difference value of the at least one set of pixel signals present in the upper and lower positions across the target pixel of the image sensor, the at least one set of pixel signals present on the left and right sides of the said target pixel Based on the difference between the absolute values of the difference values, the degree of the subject being vertical stripes or horizontal stripes is determined, and the weighted addition increases the ratio of the first high-frequency signal in the fourth high-frequency signal as the vertical stripe or horizontal stripe is closer The luminance signal generating apparatus according to claim 6, wherein: 前記加重加算手段は、前記G画素のうちR画素の両隣に存在するG1画素信号の低周波成分と、B画素の両隣に存在するG2画素信号の低周波成分との差分信号の絶対値が大きいほど、前記第4の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項6又は請求項に記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition means has a large absolute value of a difference signal between the low frequency component of the G1 pixel signal existing on both sides of the R pixel in the G pixel and the low frequency component of the G2 pixel signal existing on both sides of the B pixel. The luminance signal generating apparatus according to claim 6 or 7 , wherein weighted addition is performed to increase a ratio of the first high-frequency signal to the fourth high-frequency signal. 前記加重加算手段は、前記撮像素子から得られる前記被写体の信号の低周波数領域を検出するフィルタの出力信号の絶対値信号が大きいほど前記第4の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項乃至請求項のいずれか1項に記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition unit, as the absolute value signal of the output signal of the filter for detecting a low-frequency region of the subject signal obtained from the image sensor is large, the ratio of the first high-frequency signal in the fourth high-frequency signal to perform a higher weighted addition luminance signal generation apparatus according to any one of claims 6 to 8, characterized in. 前記加重加算手段は、前記撮像素子から得られる前記被写体の信号から前記被写体の色を検出し、前記被写体の色が赤色に近いほど前記第4の高周波信号における前記第1の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする請求項乃至請求項のいずれか1項に記載の輝度信号作成装置。 The weighted addition unit, the detecting the color of the object from the signal of the subject obtained from the imaging element, the ratio of the first high-frequency signal color of the object in the more the fourth high-frequency signal close to red luminance signal generation apparatus according to any one of claims 6 to 9, characterized in that performing the weighted addition of increasing. 原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子と、
請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の輝度信号作成装置を備える撮像装置。
An image sensor having a primary color Bayer array color filter;
An imaging device comprising the luminance signal generation device according to any one of claims 1 to 10 .
原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、輝度信号を作成する輝度信号作成方法であって、
前記撮像素子のG画素の信号のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成工程と、
前記撮像素子の全色画素の信号から作成した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成工程と、
前記被写体の信号の空間周波数に応じて前記第1の高周波信号と第2の高周波信号を加重加算し第3の高周波信号を作成する加重加算工程と、
前記第1の輝度信号と第3の高周波信号を加算し、第3の輝度信号を作成する加算工程とを有し、
前記加重加算工程は、前記第1の輝度信号に、空間周波数領域において45度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第1のバンドパス信号と、前記第1の輝度信号に、空間周波数領域において135度方向のバンドパスフィルタ処理を行った第2のバンドパス信号との差の絶対値が大きいほど、前記第3の高周波信号における前記第2の高周波信号の比率を高くする加重加算を行なうことを特徴とする輝度信号作成方法。
A luminance signal creating method for creating a luminance signal from a signal of a subject obtained by an image sensor having a color filter of a primary color Bayer array,
A first high-frequency signal creating step of creating a first high-frequency signal using a first luminance signal created only from the G pixel signal of the image sensor ;
A second high-frequency signal creating step of creating a second high-frequency signal using a second luminance signal created from signals of all the color pixels of the image sensor ;
A weighted addition step of creating a third high-frequency signal by weighted addition of the first high-frequency signal and the second high-frequency signal according to a spatial frequency of the signal of the subject ;
It said first adding the luminance signal and the third high-frequency signal, possess an adding step of generating a third luminance signal,
In the weighted addition step, the first luminance signal is obtained by performing a band-pass filter process in a 45 degree direction in the spatial frequency domain on the first luminance signal, and the first luminance signal is 135 in the spatial frequency domain. The weighted addition is performed to increase the ratio of the second high-frequency signal in the third high-frequency signal as the absolute value of the difference from the second band-pass signal subjected to the band-pass filter processing in the direction of magnitude increases. A characteristic luminance signal generation method.
原色ベイヤー配列の色フィルタを備えた撮像素子によって得られた被写体の信号から、輝度信号を作成する輝度信号作成方法であって、
前記撮像素子のG画素のみから作成した第1の輝度信号を用いて第1の高周波信号を作成する第1の高周波信号作成工程と、
前記撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び45度方向の帯域を制限した第2の輝度信号を用いて第2の高周波信号を作成する第2の高周波信号作成工程と、
前記撮像素子の全色画素の信号の水平、垂直及び135度方向の帯域を制限した第3の輝度信号を用いて第3の高周波信号を作成する第3の高周波信号作成工程と、
前記第2及び第3の高周波信号の一方を選択する選択工程と、
前記第1の高周波信号と、前記第2及び第3の高周波信号のうち前記選択工程が選択した一方とを加重加算し、第4の高周波信号を作成する加重加算工程と、
前記第1の輝度信号と第4の高周波信号とを加算し、第4の輝度信号を出力する加算工程とを有し、
前記選択工程は、前記第1の輝度信号の45度方向の帯域を制限した信号の絶対値が前記第1の輝度信号の135度方向の帯域を制限した信号の絶対値より大きければ前記第2の高周波信号を、小さければ前記第3の高周波信号を選択することを特徴とする輝度信号作成方法。
A luminance signal creating method for creating a luminance signal from a signal of a subject obtained by an image sensor having a color filter of a primary color Bayer array,
A first high-frequency signal creating step of creating a first high-frequency signal using a first luminance signal created only from the G pixel of the image sensor ;
A second high-frequency signal generating step of generating a second high-frequency signal using a second luminance signal in which the horizontal, vertical and 45 degree band of the signal of all color pixels of the image sensor is limited;
A third high-frequency signal generating step of generating a third high-frequency signal by using a third luminance signal in which the horizontal, vertical and 135 degree bands of the signals of all the color pixels of the image sensor are limited;
A selection step of selecting one of the second and third high-frequency signals;
A weighted addition step of weighted addition of the first high-frequency signal and one of the second and third high-frequency signals selected by the selection step to create a fourth high-frequency signal;
Adds the first luminance signal and the fourth high-frequency signal, it possesses an adding step of outputting a fourth luminance signal,
If the absolute value of the signal that limits the band in the 45 degree direction of the first luminance signal is larger than the absolute value of the signal that restricts the band in the 135 degree direction of the first luminance signal, the selecting step A luminance signal generating method comprising: selecting the third high frequency signal if the signal is small .
コンピュータに、請求項12又は請求項13記載の輝度信号作成方法の各工程を実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute each step of the luminance signal generation method according to claim 12 or 13 .
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