CN104754314A - 图像处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供以较小电路规模来实现图像的颜色补正的图像处理装置。其中,颜色补正部(10),以由相邻的多个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理;代表点生成部(1),针对在像素群中假设地放置的代表点,生成例如G的图像信号;减法运算部(2a)、(2b)、(2c)、(2d),从像素群的G的图像信号中减去代表点的G的图像信号;代表点颜色补正部(15),对代表点的G的图像信号进行颜色补正处理;加法运算部(3a)、(3b)、(3c)、(3d),使减法运算部(2a)、(2b)、(2c)、(2d)的输出与被颜色补正后的代表点的G的图像信号相加。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备对图像信号进行颜色补正处理的颜色补正部的图像处理装置。
背景技术
在专利文献1中,公开了一种在相机等图像处理装置中对图像的颜色进行补正的方法。根据该方法,能够通过对被子采样的低频图像进行颜色变换,以较小的电路规模,提供具有与颜色补正前毫不逊色的分辨率的颜色补正后的图像。此外,在像素数多的图像的信号处理中,在处理速度跟不上时,进行并行处理,若为2并行则电路成为2倍,若为4并行则电路成为4倍。对此,在专利文献1中,公开了一种通过仅对4像素之中的1像素进行颜色补正,从而仅用1个电路来完成的方法。
现有技术文献
[专利文献1]JP特开2004—074793号公报
发明内容
本发明提供一种即使是像素数多的图像,也能以较小的电路规模进行颜色补正的图像处理装置。
本发明中的图像处理装置,具有:颜色补正部,其对图像信号,以由相邻的多个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理,颜色补正部,以由相邻的偶数个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理,并且具有:代表点生成部,其针对在像素群的中央被假设地放置的代表点,以该代表点的周边像素的图像信号为基础,生成规定颜色的图像信号;减法运算部,其从像素群中的规定颜色的像素的图像信号中,减去由代表点生成部生成的代表点的图像信号;代表点颜色补正部,其对由代表点生成部生成的代表点的图像信号进行颜色补正处理;以及加法运算部,其将减法运算部的减法运算结果与由代表点颜色补正部进行颜色补正处理后的代表点的图像信号相加。
发明效果
本发明中的图像处理装置,对于即使是像素数多的图像,也能够以较小的电路规模来实现颜色补正是有效的。
附图说明
图1是实施方式1的颜色补正部的构成图。
图2是实施方式1中的像素群的一个示例。
图3是实施方式1的图像处理装置的构成图。
图4是实施方式1中的像素群的其他示例。
图5是实施方式2的颜色补正部的构成图。
图6是实施方式2中的像素群的一个示例。
图7是实施方式2的图像处理装置的构成图。
图8是作为颜色补正处理的对象的像素群的其他示例。
图9是实施方式3的颜色补正部的构成图。
图10是实施方式3中的像素群的一个示例。
图11是实施方式3的图像处理装置的构成图。
图12(a)(b)是表示代表点的图像信号的生成方法的示例的图。
图13是实施方式3的颜色补正部的其他构成图。
符号说明:
1,1A 代表点生成部
2a,2b,2c,2d 减法运算部
3a,3b,3c,3d 加法运算部
4a,4b 减法运算部
5a,5b 加法运算部
6a,6b,6c,6d 减法运算部
7a,7b,7c,7d 加法运算部
10,10A 颜色补正部
15 代表点颜色补正部
20,20A 颜色补正部
21,22,23 代表点生成部
100,110,120 图像处理装置
具体实施方式
以下,参照适当的附图来详细说明实施方式。不过,有时会省略不必要的详细说明。例如,有时会省略已经众所周知的事项的详细说明、或实质上对相同的构成的重复说明。这是为了避免使以下的说明变得不必要的冗长,且使本领域技人员容易理解。
此外,发明人为了使本领域技术人员充分理解本发明而提供了附带的附图和以下的说明,但并不意味着以它们来限定专利保护范围中所记载的主题。
此外,为了简化说明,对于处理的延迟匹配进行省略说明。此外,将图像信号的光的3原色的红色表达为R,将绿色表达为G,将蓝色表达为B。
此外,本发明中的颜色补正处理的目的是多样的。通常,为了使所拍摄的图像的色调更加自然,而进行颜色补正处理。除此之外,例如,有时为了与进行显示的监视器的特性相符地调整图像的色调,而进行颜色补正处理,或者,有时要有意地变更成特定的色调。
(实施方式1)
以下,用图1~图4来说明实施方式1。在实施方式1中,对图像信号进行摄像的摄像元件,设为:针对R、G、B分别具有与最终的采样位置相同的位置的像素。例如,相当于3板式CMOS相机。
[1-1.构成]
图1是本实施方式的颜色补正部10的构成图。颜色补正部10,以由相邻的4个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理,具有进行G信号的处理的G通道处理部11、进行B信号的处理的B通道处理部12、进行R信号的处理的R通道处理部13、和代表点颜色补正部15。G通道处理部11,对G的图像信号G1in、G2in、G3in、G4in进行颜色补正处理,作为G的图像信号G1out、G2out、G3out、G4out来输出。B通道处理部12,对B的图像信号B1in、B2in、B3in、B4in进行颜色补正处理,作为B的图像信号B1out、B2out、B3out、B4out来输出。R通道处理部13,对R的图像信号R1in、R2in、R3in、R4in进行颜色补正处理,作为R的图像信号R1out、R2out、R3out、R4out来输出。
代表点颜色补正部15,对像素群的代表点的图像信号进行规定的颜色补正处理。其中,所谓代表点是指像素群中被假设地放置于该像素群的像素位置以外的位置的点,在此,放置于由相邻的4个像素构成的像素群的中央。代表点颜色补正部15,根据从G通道处理部11赋予的代表点的G的图像信号GA、从B通道处理部12赋予的代表点B的图像信号BA、以及从R通道处理部13赋予的代表点R的图像信号RA这3个信号,使用查找表,生成被颜色补正后的图像信号GAC、BAC、RAC,且分别返回G通道处理部11、B通道处理部12、以及R通道处理部13。
图2是表示本实施方式中的像素群和代表点的示例的示意图。在图2中,由排列为2×2即纵向2像素、横向2像素的4个G的像素G1、G2、G3、G4构成像素群PG1,在像素群PG1的中央假设地放置了代表点A。此外,在图2中以G为例进行了表示,但对于B及R也是同样的。
G通道处理部11具备:代表点生成部1;减法运算器2a、2b、2c、2d;以及加法运算器3a、3b、3c、3d。代表点生成部1,针对代表点,根据该代表点的周边像素的图像信号,生成G的图像信号GA。减法运算器2a、2b、2c、2d,将由代表点生成部1生成的代表点的G的图像信号GA,分别从被输入颜色补正部10的G的图像信号G1in、G2in、G3in、G4in中减去。加法运算器3a、3b、3c、3d,将由代表点颜色补正部15进行了颜色补正的代表点的图像信号GAC分别与减法运算器2a、2b、2c、2d的输出G1D、G2D、G3D、G4D相加。加法运算器3a、3b、3c、3d的输出,作为G的图像信号G1out、G2out、G3out、G4out而从G通道处理部11被输出。
此外,B通道处理部12及R通道处理部13具有与G通道处理部11同样的内部构成,在图1中,对于B通道处理部12及R通道处理部13的内部构成,省略了图示。
图3是本实施方式的图像处理装置的构成例。图3的图像处理装置100具备:图1的颜色补正部10、包括摄像元件的摄像部101、信号处理部102、信号处理部103、排序部104以及信号处理部105。
[1-2.动作]
针对如上构成的颜色补正部10和包括颜色补正部10的图像处理装置100,以下说明其动作。在此,以生成有效像素数为水平3840像素、垂直2160像素的图像的情形为例进行说明。此时,图像处理装置100相当于所谓的4K相机。
首先,在图3的图像处理装置100中,摄像部101具有将R、G、B各自的像素按各像素配置进行了配置的摄像元件。于是,从摄像部101输出R、G、B各4并行的图像信号。即,针对G信号,输出图像信号G1、G2、G3、G4,针对B信号,输出图像信号B1、B2、B3、B4,针对R信号,输出图像信号R1、R2、R3、R4。通过以4并行来输出图像信号,从而即使在像素数多的情况下,也能使信号处理的时钟频率降低,防止管线(pipeline)处理的电路的多余的增大,其结果是,电力减小。
从摄像部101输出的图像信号,通过信号处理部102来进行白平衡的调整或黑色等级的调整。从信号处理部102输出的图像信号,通过颜色补正部10来进行规定的颜色补正处理。此后,通过信号处理部103来进行噪声除去等的处理,通过排序部104,利用帧存储器而将图像分割为上下左右4份,分别获得水平1920像素、垂直1080像素的图像信号。在图3中,在排序部104之后的信号中,赋予了UL(上左)、UR(上右)、DL(下左)、DR(下右)的文字。该图像信号,通过信号处理部105进行使高频分量提高的频率特性的调整等,被变换为亮度信号Y和色差信号C。其结果是,获得被分割为上下左右4份的亮度信号Y和色差信号C。
接着,对颜色补正部10的动作进行说明。在此,虽以G通道处理部11的G的处理为例进行说明,但对于B及R也同样地进行处理。
首先,代表点生成部1,生成代表点中的G的图像信号GA。在此,通过进行被输入颜色补正部10的4个G的图像信号G1in、G2in、G3in、G4in的相加平均,获得代表点的G的图像信号GA。代表点的G的图像信号GA,被赋予代表点颜色补正部15及减法运算器2a、2b、2c、2d。此外,代表点中的图像信号的生成方法并不局限于在此所示的内容。例如,也可以使用作为颜色补正的对象的像素群中所包含的G的图像信号的一部分,或者,使用作为颜色补正的对象的像素群以外的像素的G的图像信号。此外,也可以使用相加平均以外的运算。
然后,减法运算器2a、2b、2c、2d,从被输入颜色补正部10的G的图像信号G1in、G2in、G3in、G4in中分别减去代表点的G的图像信号GA,生成差分信号G1D、G2D、G3D、G4D。另一方面,代表点的G的图像信号GA,与同样生成的图像信号BA、RA一起,在代表点颜色补正部15中进行使用查找表的颜色的变换,生成被颜色补正后的图像信号GAC、BAC、RAC。
然后,加法运算器3a、3b、3c、3d,将从减法运算器2a、2b、2c、2d输出的差分信号G1D、G2D、G3D、G4D分别与从代表点颜色补正部15输出的图像信号GAC进行相加。加法运算器3a、3b、3c、3d的输出,作为被颜色补正后的G的图像信号G1out、G2out、G3out、G4out,而从G通道处理部11被输出。
通过同样的动作,生成由B通道处理部12进行了颜色补正的B的图像信号B1out、B2out、B3out、B4out,生成由R通道处理部13进行了颜色补正后的R的图像信号R1out、R2out、R3out、R4out。
[1—3.效果等]
在以上所述的本实施方式中,颜色补正部10,以由相邻的4个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理。代表点生成部1,针对假设地放置于像素群的代表点,例如,生成G的图像信号。减法运算部2a、2b、2c、2d,从像素群的G的图像信号中减去代表点的G的图像信号。代表点颜色补正部15,针对代表点的G的图像信号进行颜色补正处理。加法运算部3a、3b、3c、3d,将减法运算部2a、2b、2c、2d的输出,与被颜色补正后的代表点的G的图像信号相加。
如此,生成原始的像素位置以外的位置的代表点的图像信号,对该代表点的图像信号进行颜色补正,通过进行图像信号的减法运算以及加法运算,来进行图像的颜色补正处理。由此,能够以简易的电路构成来实现颜色补正。即,除了颜色补正的部分以外,可以设置以简易的运算来生成代表点的图像信号的电路、和与信号的系统数相当的个数的减法运算器以及加法运算器。因此,即使是像素数多且进行并行处理的构成,也能够对于绝大多数图像没有大的破绽地以较小的电路规模来实现颜色补正。
此外,在本实施方式中,虽然设为以由如图2所示的2×2的4个像素构成的像素群PG1为单位来进行颜色补正处理,但并不局限于此。例如,在以如图4所示的横向一列4个像素为单位而从摄像部101输出图像信号的情况下,只要以由该横一列4个像素构成的像素群PG2为单位来进行颜色补正处理即可。此时,例如,只要在像素G2与像素G3之间假设地放置代表点A即可。
(实施方式2)
以下,使用图5~图7来说明实施方式2。实施方式2与实施方式1同样,对图像信号进行摄像的摄像元件,针对R、G、B分别具有与最终的采样位置相同的位置的像素。此外,在实施方式1中进行了4并行的处理,相对于此,在实施方式2中,能够进行比实施方式1更快的信号处理,有时会进行2并行的处理。
[2-1.构成]
图5是本实施方式的颜色补正部10A的构成图。颜色补正部10A,以由相邻的2个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理,且具备进行G的图像信号的处理的G通道处理部11A、进行B的图像信号的处理的B通道处理部12A、进行R的图像信号的处理的R通道处理部13A、以及代表点颜色补正部15。G通道处理部11A,针对G的图像信号G1in、G2in进行颜色补正处理,作为G的图像信号G1out、G2out而输出。B通道处理部12A,针对B的图像信号B1in、B2in进行颜色补正处理,作为B的图像信号B1out、B2out而输出。R通道处理部13A,针对R的图像信号R1in、R2in进行颜色补正处理,作为R的图像信号R1out、R2out而输出。
代表点颜色补正部15,针对代表点的图像信号进行规定的颜色补正处理,与实施方式1所示的具有相同的构成及功能。代表点颜色补正部15,根据从G通道处理部11A赋予的代表点的G的图像信号GA、从B通道处理部12A赋予的代表点的B的图像信号BA、以及从R通道处理部13A赋予的代表点的R的图像信号RA这3个信号,使用查找表来生成被颜色补正后的图像信号GAC、BAC、RAC,且分别返回G通道处理部11A、B通道处理部12A、以及R通道处理部13A。
图6是表示本实施方式中的像素群和代表点的示例的示意图。在图6中,由被排列成1×2即纵向1像素、横向2像素的2个G的像素G1、G2构成像素群PG3,在像素群PG3的中央即2个G的像素G1、G2之间假设地放置了代表点A。此外,在图6中虽然以G为例进行了表示,但对于B及R也是同样的。
G通道处理部11A具备:代表点生成部1A;减法运算器4a、4b;以及加法运算器5a、5b。代表点生成部1A,针对代表点,根据该代表点的周边像素的图像信号,生成G的图像信号GA。减法运算器4a、4b,将由代表点生成部1A生成的代表点的G的图像信号GA,从被输入颜色补正部10的G的图像信号G1in、G2in中分别减去。加法运算器5a、5b,将由代表点颜色补正部15进行了颜色补正的图像信号GAC,与减法运算器4a,4b的输出G1D、G2D分别相加。加法运算器5a、5b的输出,作为G的图像信号G1out、G2out而从G通道处理部11A被输出。
此外,B通道处理部12A及R通道处理部13A,具有与G通道处理部11A同样的内部构成,在图5中,针对B通道处理部12A及R通道处理部13A的内部构成,省略了图示。
图7是本实施方式的图像处理装置的构成例。图7的图像处理装置110具备:图5的颜色补正部10A;包括摄像元件的摄像部111;信号处理部112;信号处理部113;排序部114;以及信号处理部115。
[2—2.动作]
针对如上构成的颜色补正部10A和包括颜色补正部10A的图像处理装置11(),以下说明其动作。在此,以生成有效像素数为水平3840像素、垂直2160像素的图像的情形为例进行说明。此时,图像处理装置110相当于所谓的4K相机。
首先,在图7的图像处理装置110中,摄像部111具有将R、G、B各自的像素按各像素配置进行了配置的摄像元件。于是,从摄像部111输出R、G、B各2并行的图像信号。即,针对G信号,输出图像信号G1、G2,针对B信号,输出图像信号B1、B2,针对R信号,输出图像信号R1、R2。通过以2并行来输出图像信号,从而即使在像素数多的情况下,也能使信号处理的时钟频率降低,防止管线处理的电路的多余的增大,其结果是,电力减小。
从摄像部111输出的图像信号,通过信号处理部112来进行白平衡的调整或黑色等级的调整。从信号处理部112输出的图像信号,通过颜色补正部10A来进行规定的颜色补正处理。之后,通过信号处理部113进行噪声除去等的处理,通过排序部114,利用帧存储器而将图像分割成上下左右4份,分别获得水平1920像素、垂直1080像素的图像信号。该图像信号,通过信号处理部115进行使高频分量提高的频率特性的调整等,被变换为亮度信号Y和色差信号C。其结果是,获得被分割为上下左右4份的亮度信号Y和色差信号C。不过,与实施方式1不同,由于信号是2系统,因此,例如,在分割为4份的排序部114以后,作为将每隔1时钟混合了左上、左下2个图像信号的系统1(在图7中赋予LL的文字),每隔1时钟混合了右上、右下2个图像信号的系统2(在图7中赋予RR的文字)来输出,被发送到SD卡等介质中记录的部分。
接着,针对颜色补正部10A的动作进行说明。在此,虽以G通道处理部11A的G信号的处理为例进行了说明,但对于B信号及R信号也同样地进行处理。
首先,代表点生成部1A,生成代表点中的G的图像信号GA。在此,通过进行被输入颜色补正部10A的2个G的图像信号G1in、G2in的相加平均,获得代表点的G的图像信号GA。代表点的G的图像信号GA,被赋予代表点颜色补正部15及减法运算器4a、4b。此外,代表点中的图像信号的生成方法并不局限于在此所示的内容。例如,也可以使用作为颜色补正的对象的像素群以外的像素的G的图像信号。此外,也可以使用相加平均以外的运算。
然后,减法运算器4a、4b,从被输入颜色补正部10A的2个G的图像信号G1in、G2in中分别减去代表点的G的图像信号GA,生成差分信号G1D、G2D。另一方面,代表点的G的图像信号GA,与同样生成的图像信号BA、RA一起,在代表点颜色补正部15中进行使用查找表的颜色的变换,生成被颜色补正后的图像信号GAC、BAC、RAC。
然后,加法运算器5a、5b,将从减法运算器4a、4b输出的差分信号G1D、G2D分别与图像信号GAC进行相加。加法运算器5a、5b的输出,作为被颜色补正后的G的图像信号G1out、G2out,而从G通道处理部11A被输出。
通过同样的动作,生成由B通道处理部12A进行了颜色补正的B的图像信号B1out、B2out,生成由R通道处理部13A进行了颜色补正后的R的图像信号R1out、R2out。
[2—3.效果等]
在以上所述的本实施方式中,颜色补正部10A,以由相邻的2个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理。代表点生成部1A,针对假设地放置于像素群的代表点,例如,生成G的图像信号。减法运算部4a、4b,从像素群的G的图像信号中减去代表点的G的图像信号。代表点颜色补正部15,针对代表点的G的图像信号进行颜色补正处理。加法运算部5a、5b,将减法运算部4a、4b的输出、与被颜色补正后的代表点的G的图像信号相加。
如此,生成原始的像素位置以外的位置的代表点的图像信号,仅对该代表点的图像信号进行颜色补正,通过进行图像信号的减法运算以及加法运算,来进行图像的颜色补正处理。由此,能够以简易的电路构成来实现颜色补正。因此,即使是像素数多且进行并行处理的构成,也能够对于绝大多数图像没有大的破绽地以较小的电路规模来实现颜色补正。
此外,虽然在实施方式1中,表示了以由4个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理的示例,在实施方式2中,表示了以由2个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理的示例,但构成本发明中像素群的像素的个数,并不局限于这些示例。例如,如图8所示,即使是以2×4即由纵向2像素、横向4像素构成的由8个像素构成的像素群PG4为单位来进行颜色补正处理的构成,本发明也能够应用。此时,例如,如图8所示,只要在像素群PG4的中央假设地放置代表点A即可。除此之外,即使是2×3、4×4等其它构成的像素群,本发明也能够应用。
(实施方式3)
参照图9~图13来说明实施方式3。在实施方式3中,对图像信号进行摄像的摄像元件,采用拜耳型排列方式。
[3-1.构成]
图9是本实施方式的颜色补正部20的构成图。颜色补正部20,以由相邻的4个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理。如图10所示,在本实施方式中,像素群PG5由2个G的像素、1个B的像素、1个R的像素构成。此外,代表点被假设地放置在像素群PG5的中心。
颜色补正部20具备:代表点生成部21、22、23;代表点颜色补正部15;减法运算器6a、6b、6c、6d;以及加法运算器7a、7b、7c、7d。代表点颜色补正部15,针对代表点的图像信号而进行规定的颜色补正处理,与在实施方式1所示的构成以及功能是同样的。代表点颜色补正部15,根据代表点的图像信号GA、BA、RA的3个信号,使用查找表来生成被颜色补正后的图像信号GAC、BAC、RAC。
代表点生成部21,针对代表点,根据该代表点周边像素的图像信号,生成G的图像信号GA。减法运算器6a、6b,将由代表点生成部21生成的代表点的G的图像信号GA,分别从被输入颜色补正部20的G的图像信号G1in、G2in中减去。加法运算器7a、7b,将由代表点颜色补正部15进行了颜色补正的图像信号GAC分别与减法运算器6a、6b的输出G1D、G2D相加。加法运算器7a、7b的输出,作为G的图像信号G1out、G2out而从颜色补正部20被输出。
代表点生成部22,针对代表点,根据该代表点的周边像素的图像信号,来生成B的图像信号BA。减法运算器6c,将由代表点生成部22生成的代表点的B的图像信号BA,从被输入颜色补正部20的B的图像信号Bin中减去。加法运算器7c将由代表点颜色补正部15进行了颜色补正的图像信号BAC与减法运算器6c的输出BD相加。加法运算器7c的输出,作为B的图像信号Bout而从颜色补正部20中被输出。
代表点生成部23,针对代表点,根据该代表点的周边像素的图像信号,来生成R的图像信号RA。减法运算器6d,将由代表点生成部23生成的代表点的R的图像信号RA,从被输入颜色补正部20的R的图像信号Rin中减去。加法运算器7d,将由代表点颜色补正部15进行了颜色补正的图像信号RAC与减法运算器6d的输出RD相加。加法运算器7d的输出,作为R的图像信号Rout而从颜色补正部20中输出。
图11是本实施方式的图像处理装置的构成例。图11的图像处理装置120具备:图9的颜色补正部20;包括摄像元件的摄像部121;信号处理部122;信号处理部123;差值/排序部124;以及信号处理部125。
[3—2.动作]
针对如上构成的颜色补正部20、包括颜色补正部20的图像处理装置120,以下说明其动作。在此,以生成有效像素数为水平3840像素、垂直2160像素的图像的情形为例进行说明。此时,图像处理装置100相当于所谓的4K相机。此外,虽然在图10中,图示有4组像素群PG5,但除了有效像素数为水平3840像素、垂直2160像素以外,在其上下左右还存在各十几个像素。
首先,在图11的图像处理装置120中,摄像部121,如图10所示,具有配置有R、G、B的像素的摄像元件。此外,从摄像部121输出G1、G2、B、R的4个图像信号。在该时刻,将有效像素数全部合在一起,G1、G2、B、R是水平3840像素、垂直2160像素,仅在G1中成为四分之一的水平1920像素、垂直1080像素。通过将图像信号分为4份进行输出,从而即使在像素数较多时,也能够降低信号处理的时钟频率,防止管线处理的电路的多余的增大,其结果是,电力变小。
从摄像部121输出的图像信号,通过信号处理部122,来进行白平衡的调整或黑色等级的调整。从信号处理部122输出的图像信号,通过颜色补正部20,例如使用查找表来进行规定的颜色补正处理。之后,通过信号处理部123进行噪声除去等处理。然后,插值/排序部124,分别根据水平1920像素、垂直1080像素的G1、G2、B、R,通过进行利用帧存储器的插值处理,生成有效像素数为水平3840像素、垂直2160像素的图像。插值/排序部124进一步将图像分割为上下左右4份,分别获得水平1920像素、垂直1080像素的图像信号。在图11中,对插值/排序部124以后的信号,赋予UL(上左)、UR(上右)、DL(下左)、DR(下右)的文字。该图像信号,通过信号处理部125进行使高频分量提高的频率特性的调整等,被变换为亮度信号Y和色差信号C。其结果是,获得被分割成上下左右4份的亮度信号Y和色差信号C。
接着,对颜色补正部20的动作进行描述。
对颜色补正部20,输入针对图10所示的配置的像素群PG5所包含的4个像素的图像信号G1in、G2in、Bin、Rin。代表点生成部21、22、23分别生成代表点的G的图像信号GA、B的图像信号BA、R的图像信号RA。代表点生成部21,通过进行图像信号G1in与G2in的相加平均,获得代表点的G的图像信号GA。
图12(a)是代表点的B的图像信号BA的生成方法的一个示例,图12(b)是代表点的R的图像信号RA的生成方法的一个示例。如图12(a)所示,从代表点A观察,该像素群所包含的右上的B信号与该像素群的左下的像素群所包含的B信号以1:3之比隔开。因此,代表点生成部22,通过将右上的B信号与左下的B信号以3:1之比进行内分,得到B的图像信号BA。此外,如图12(b)所示,从代表点A观察,该像素群所包含的左下的R信号与该像素群的右上的像素群所包含的R信号以1:3之比隔开。因此,通过将左下的R信号与右上的R信号以3:1之比进行内分,得到R的图像信号RA。此外,代表点中的图像信号的生成方法不局限于在此所示的方法。
然后,减法运算器6a、6b,从被输入颜色补正部20的2个图像信号G1in、G2in中分别减去代表点的G的图像信号GA,而生成差分信号G1D、G2D。同样地,减法运算器6c,从被输入颜色补正部20的图像信号Bin中减去代表点A的B的图像信号BA,而生成差分信号BD,减法运算器6d,从被输入颜色补正部20的图像信号Rin中减去代表点的R的图像信号RA,而生成差分信号RD。另一方面,代表点的G的图像信号GA、B的图像信号BA、R的图像信号RA,在代表点颜色补正部15中进行规定的颜色补正处理。例如,进行使用查找表的颜色的变换,输出代表点的被颜色补正后的G的图像信号GAC、B的图像信号BAC以及R的图像信号RAC。
此外,加法运算器7a、7b,使差分信号G1D、G2D分别与代表点的被颜色补正后的G的图像信号GAC相加。加法运算器7a、7b的输出,作为被颜色补正后的G的图像信号G1out、G2out而从颜色补正部20被输出。加法运算器7c,使差分信号BD与代表点的被颜色补正后的B的图像信号BAC相加。加法运算器7c的输出,作为被颜色补正后的B的图像信号Bout而从颜色补正部20输出。加法运算器7d,使差分信号RD与代表点的被颜色补正后的R的图像信号RAC相加。加法运算器7d的输出,作为被颜色补正的R的图像信号Rout而从颜色补正部20被输出。
[3—3.效果等]
如上所述,在本实施方式中,颜色补正部20,以由相邻的4个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理。代表点生成部21,针对在像素群中假设地放置的代表点,生成G的图像信号。减法运算部6a、6b,从像素群的G的图像信号中减去代表点的G的图像信号。代表点生成部22,对在像素群中假设地放置的代表点,生成B的图像信号。减法运算部6c,从像素群的B的图像信号中减去代表点的B的图像信号。代表点生成部23,针对在像素群中假设地放置的代表点,生成R的图像信号。减法运算部6d,从像素群的R的图像信号中减去代表点的R的图像信号。代表点颜色补正部15,对代表点的G、B、R的图像信号进行颜色补正处理。加法运算部7a、7b,使减法运算部6a、6b的输出与被颜色补正后的代表点的G的图像信号相加。加法运算部7c,使减法运算部6c的输出与被颜色补正后的代表点的B的图像信号相加。加法运算部7d,使减法运算部6d的输出与颜色补正后的代表点的R的图像信号相加。
如此,生成原始的像素位置以外的位置的代表点的图像信号,对该代表点的图像信号进行颜色补正,通过进行图像信号的减法运算以及加法运算,来进行图像的颜色补正处理。由此,能够以简易的电路构成来实现颜色补正。即,除了颜色补正的部分以外,可以仅设置以简易的运算来生成代表点的图像信号的电路、和与信号的系统数相当的个数的减法运算器以及加法运算器。因此,即使是像素数多且进行并行处理的构成,也能够对于绝大多数图像没有大的破绽地以较小的电路规模来实现颜色补正。
而且,为了削减电路规模,针对B或者R,可以将该像素群所包含的B或者R的图像信号直接作为代表点的图像信号来使用。图13是此时的颜色补正部20A的构成例。在图13的构成中,省略了在图9的构成中的代表点生成部22、23、减法运算器6c、6d以及加法运算器7c、7d。然后,被输入颜色补正部20A的图像信号Bin、Rin,直接被赋予代表点颜色补正部15,进行颜色补正处理,作为被颜色补正后的图像信号Bout、Rout而被输出。
(其它实施方式)
如上所述,作为本申请中发明的技术的示例,说明了实施方式1~3。然而,本发明中的技术,并不局限于此,在进行了适当的变更、置换、附加、省略等的实施方式中也能够应用。此外,也能够将上述实施方式1~3中说明的各构成要素进行组合,而设为新的实施方式。
因此,以下,例示其它实施方式。
在实施方式1~3中,针对所摄像的从原始的图像信号中减去代表点的图像信号而得到的差分信号,不进行颜色补正处理。这是因为考虑到:差分信号是微小的值的情况较多,很少会通过颜色补正处理来进行大的变化。即,即使对差分信号不进行颜色补正处理,大部分情况下也没有问题。不过,在想要实现更高精度的颜色补正处理等的情况下,对差分信号也可以进行颜色补正处理。
例如,在实施方式1的示例中,可以将减法运算部2a、2b、2c、2d的输出与代表点的图像信号的颜色补正处理前与后之比率相乘,然后与被颜色补正后的代表点的图像信号相加。若为G信号时,则可以使差分信号G1D~G4D与将图像信号GAC除以图像信号GA后得到的值相乘,然后与图像信号GAC相加。针对B信号和R信号,也可以进行同样的处理。此外,在实施方式2的示例中,可以使减法运算部4a、4b的输出与代表点的图像信号的颜色补正处理前与后之比率相乘,然后与被颜色补正处理后的代表点的图像信号相加。若为G信号时,则可以使差分信号G1D、G2D与将图像信号GAC除以图像信号GA后得到的值相乘,然后与图像信号GAC相加。针对B信号和R信号,也可以进行同样的处理。此外,在实施方式3的示例中,使减法运算部6a、6b、6c、6d的输出与代表点的图像信号的颜色补正处理前与后之比率相乘,然后与被颜色补正处理后的代表点的图像信号相加。若为G信号时,则可以使差分信号G1D、G2D与将图像信号GAC的值除以图像信号GA后得到的值相乘,然后与图像信号GAC相加。针对B信号与R信号,也可以进行同样的处理。
此外,在实施方式1~3中,具有颜色补正部的图像处理装置,虽然被设为是具有摄像部的相机,但并不局限于此。例如,也可以是代替摄像部而具有映像输入部的再现装置。
此外,本发明中,代表点的位置,也可以不在像素群的中央。此外,构成像素群的像素,也可以不是偶数个。
其中,作为比较例,可考虑以下方法:对摄像元件的像素配置位置至规定的像素位置进行采样,并对采样后的像素的图像信号进行颜色补正处理,通过使用被颜色补正后的图像信号的插值处理,来补充其它像素。此时,由于像素采样的频率特性的影响,会有在图像中易于产生失真的问题。为了避免该问题,尽管可以进行使用多个周边像素的插值处理,但为此会需要抽头数较多的滤波器,带来电路规模的增大。
对此,在本发明中,针对以由相邻的多个像素构成的像素群为单位而在像素群的像素位置以外的位置假设地放置的代表点,生成图像信号。然后,从实际的图像信号中减去代表点的图像信号,将该减法运算结果与被颜色补正后的代表点的图像信号相加。因此,不会产生上述的比较例具有的在图像中易于产生失真的问题,而且,电路规模也减小。
如上所述,作为本发明中的技术的示例,对实施方式进行了说明。为此,提供了附图以及详细的说明。
因此,在附图以及详细说明中所记载的构成要素中,不仅包括为了解决问题所必须的构成要素,也包含了为了示例上述技术、为了解决问题而非必须的构成要素。因此,不应该仅因为这些非必须的构成要素被记载在附图或详细说明中所记载,就立即认定这些非必须的构成要素是必须的。
此外,上述实施方式,仅是用于例示本发明中的技术,因此,在专利保护的范围或在其均等的范围内,能够进行各种变更、置换、附加、省略等。
产业上的利用可能性
本发明能够应用于进行像素数多的图像的颜色补正的图像信号处理装置。具体而言,对数字相机、摄像机、带有相机功能的便携式电话、智能电话、硬盘记录器等,本发明都能够应用。
Claims (7)
1.一种图像处理装置,其具有对图像信号进行颜色补正处理的颜色补正部,
所述颜色补正部,
以由相邻的偶数个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理,并且具有:
代表点生成部,其针对在所述像素群的中央被假设地放置的代表点,以该代表点的周边像素的图像信号为基础,生成规定颜色的图像信号;
减法运算部,其从所述像素群中的所述规定颜色的像素的图像信号中,减去由所述代表点生成部生成的所述代表点的图像信号;
代表点颜色补正部,其对由所述代表点生成部生成的所述代表点的图像信号进行颜色补正处理;以及
加法运算部,其将所述减法运算部的减法运算结果与由所述代表点颜色补正部进行颜色补正处理后的所述代表点的图像信号相加。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,
所述颜色补正部,
将所述减法运算部的减法运算结果与所述代表点的图像信号的颜色补正处理前与后之比率相乘,然后,通过所述加法运算部,与颜色补正处理后的所述代表点的图像信号相加。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,
对于所述像素群,所述规定颜色的4个像素被排列为纵向2像素、横向2像素。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,
所述图像信号与拜耳型排列对应,
对于所述像素群,1个红色、2个绿色、1个蓝色这样的合计4个像素被排列为纵向2像素、横向2像素。
5.根据权利要求4所述的图像处理装置,其特征在于,
所述代表点生成部,针对红色或蓝色,使用所述代表点周边的红色或蓝色像素的图像信号,生成所述代表点的图像信号。
6.根据权利要求4所述的图像处理装置,其特征在于,
所述颜色补正部,针对红色或蓝色,将该像素群中所包含的红色或蓝色图像信号作为所述代表点的图像信号来使用。
7.一种图像处理装置,其具有对图像信号进行颜色补正处理的颜色补正部,
所述颜色补正部,
以由相邻的多个像素构成的像素群为单位来进行颜色补正处理,并且具有:
代表点生成部,其针对在所述像素群的像素位置之外的位置被假设地放置的代表点,以该代表点的周边像素的图像信号为基础,生成规定颜色的图像信号;
减法运算部,其从所述像素群中的所述规定颜色的像素的图像信号中,减去由所述代表点生成部生成的所述代表点的图像信号;
代表点颜色补正部,其对由所述代表点生成部生成的所述代表点的图像信号进行颜色补正处理;和
加法运算部,其将所述减法运算部的减法运算结果与由所述代表点颜色补正部进行颜色补正处理后的所述代表点的图像信号相加。
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