CN1929537A - 图像处理方法及图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

图像处理方法及图像处理装置。本发明的课题是提供一种在滤波处理后视场角也不会变化的图像处理方法和图像处理装置。作为解决手段，从存储器内的第1存储区域中读出滤波处理前的图像数据1并进行滤波处理，生成图像数据2。把该图像数据2写入存储器内的第2存储区域中。然后，从图像数据1中读出在生成图像数据2时被删除的周边部分的图像数据，复制到图像数据2的周围。

Description

图像处理方法及图像处理装置
技术领域
本发明涉及图像处理方法及图像处理装置，特别涉及用于进行图像的滤波处理的图像处理方法及图像处理装置。
背景技术
关于图像的滤波处理，在专利文献1提出的方法中，图像处理装置构成为使包括滤波处理的多个图像处理部和其后段的压缩处理部通过缓冲器直接连接。在该专利文献1中，在从图像处理部到压缩处理部之间的处理中，不需要向DRAM等存储装置传送处理数据，所以能够降低总线的数据传送量。
专利文献1日本特开2000-312327号公报
此处，在进行滤波处理时，对于输入图像处理部的图像数据的视场角，在图像数据的周边部产生无法进行插值的区域。不能通过该滤波处理进行插值的区域的图像数据被滤波处理删除掉，所以滤波处理后的图像数据的视场角小于滤波处理前的图像数据的视场角。不能插值的区域的大小由滤波处理中使用的滤波器的抽头(tap)数和滤波处理的次数确定，如果该不能插值的区域变大，则相对于原始图像数据的视场角，滤波处理后的图像数据的视场角变化较大，有可能对用户造成不协调感。
在专利文献1的方法中，为了能够在滤波处理后获得所期望的视场角的图像数据，预先取得广视场角的图像数据，从所取得的图像数据中，将具有所期望的视场角的由压缩处理的最小单位的块构成的图像数据、与该图像数据的周边部的图像数据一并输入到图像处理部中，但是如果滤波处理的次数增多，则相应地周边部的图像数据的容量也增大，所以为了在滤波处理后获得所期望的视场角，必须取得相应大的视场角的图像。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种在滤波处理后视场角也不会变化的图像处理方法和图像处理装置。
为了达到上述目的，本发明的第1方式的图像处理方法对数字化图像数据进行处理，其特征在于，对存储在存储器内的第1存储区域中的第1图像数据进行滤波处理，生成第2图像数据，由上述第2图像数据和在上述第1图像数据中被上述滤波处理删除掉的视场角部分的图像数据，生成具有与上述第1图像数据的视场角一致的视场角的合成图像数据。
并且，为了达到上述目的，本发明的第2方式的图像处理装置对数字化图像数据进行处理，其特征在于，具有：存储第1图像数据的存储器；滤波处理部，其读出存储在上述存储器中的第1图像数据进行滤波处理，生成第2图像数据；图像合成部，其根据通过上述滤波处理部得到的第2图像数据和在上述第1图像数据中被上述滤波处理删除掉的视场角部分的图像数据，生成具有与上述第1图像数据的视场角一致的视场角的合成图像数据。
根据这些第1和第2方式，可以根据被滤波处理删除掉的部分的图像数据和滤波处理后的图像数据，生成具有与滤波处理前的图像数据相同的视场角的合成图像数据。
根据本发明，可以提供一种在滤波处理后视场角也不会变化的图像处理方法和图像处理装置。
附图说明
图1是表示包括本发明一个实施方式的图像处理装置的数字照相机的结构的图。
图2是表示在图像处理部中使用4×4中央插值滤波器对由RGB信号构成的图像数据进行滤波处理时的概念的图。
图3(a)是表示以往的滤波处理前后的图像的图，图3(b)是表示根据本发明一个实施方式的方法进行滤波处理前后的图像的图。
图4是用于说明本发明一个实施方式的图像处理方法的第1例的流程图。
图5是表示图4所示的图像处理方法的处理流程的示意图。
图6是用于说明本发明一个实施方式的图像处理方法的第2例的流程图。
图7是表示图6所示的图像处理方法的处理流程的示意图。
图8是用于说明本发明一个实施方式的图像处理方法的第3例的流程图，表示用图像数据2改写第2存储区域中写入的图像数据1的示例的流程图。
图9是用于说明本发明一个实施方式的图像处理方法的第3例的流程图，表示用图像数据2改写第1存储区域中写入的图像数据1的示例的流程图。
图10是表示图9所示的图像处理方法的处理流程的示意图。
图11是用于说明多次滤波处理的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示包括本发明一个实施方式的图像处理装置的数字照相机的结构的图。图1所示的数字照相机由以下部分构成：CPU1；镜头2；摄像元件3；AD转换部(在图中表示为ADC)4；存储器5；图像处理部6；JPEG编码器/解码器7；存储卡8；视频编码器9；显示监视器10；和总线11。
CPU1进行图1所示数字照相机的各部分的控制。例如，CPU1进行摄像元件3的工作控制和通过摄像元件3得到的图像信号的读出控制、ADC 4和图像处理部6、JPEG编码器/解码器7、视频编码器9的工作控制等。
镜头2使来自未图示的被摄体的光束成像于由CCD图像传感器等构成的摄像元件3上。摄像元件3把接收到的来自被摄体的光束转换为模拟的图像信号。在摄像元件3中得到的图像信号在CPU1的控制下，被按照规定的定时读出而输入ADC 4。ADC 4把模拟的图像信号转换为数字的图像信号。由ADC 4转换后的数字图像信号被输出到总线11。存储器5例如由DRAM等构成，把从ADC 4通过总线11输出的数字图像信号(图像数据1)存储在后述的第1存储区域中。
具有作为滤波处理部的功能的图像处理部6读出存储器5中存储的数字图像信号，进行包括滤波处理在内的各种图像处理。JPEG编码器/解码器7在进行图像的记录时，利用DCT变换等方法对图像处理部6处理后的图像信号进行编码。在把该JPEG编码器/解码器7中编码后的图像信号暂时存储到存储器5中之后，作为附加了规定的报头信息的JPEG文件而记录到存储卡8中。另外，在重放图像时，JPEG编码器/解码器7读出记录在存储卡8中的JPEG图像信号，利用逆DCT变换等方法进行解码。在图像处理部6中把该JPEG编码器/解码器7中解码后的图像信号缩小为显示用的规定尺寸后，暂时存储到存储器5中。视频编码器9把存储器5中存储的图像信号作为图像显示在显示监视器10上。
下面，说明使用了图1所示图像处理装置的本发明一个实施方式的图像处理方法。首先说明滤波处理。图2是表示在图像处理部6中使用4×4中央插值滤波器对由RGB信号构成的图像数据进行滤波处理时的概念图。此处，中央插值滤波器是由滤波器内的多个点(4×4时为16点)对其中央点的数据进行插值计算的滤波器，例如被用于去除图像信号中的高频成分的低通滤波处理(LPF处理)、提取图像信号中的特定频率成分的带通滤波处理(BPF处理)等。另外，在图2中只示出了RGB信号中的一种信号成分的滤波处理，但对其他信号成分也进行相同的滤波处理。并且，不仅RGB信号，对于YC信号也进行与以下说明大致相同的说明。
在4×4的滤波器的情况下，如果其内部未包含16点，则不能进行滤波处理，所以用于对RGB信号进行滤波处理的滤波器形成为由图2中的标号101所示的形状。利用这种滤波器101进行滤波处理的结果是对滤波器101内的中央的数据进行插值。例如在图2所示左上端的位置进行了滤波处理时，图2所示的点102被插值。通过对图像内的所有区域进行这种滤波处理，区域103内的点通过滤波处理而进行了插值。如该区域103所示的那样，在滤波处理中无法对滤波器内的所有点进行插值，在图像的周边部分产生不能插值的区域。该周边部分的大小随进行处理的信号的采样数、滤波处理使用的滤波器类型、滤波处理的次数等而不同，但无论在哪种情况下，滤波处理后的图像的视场角都小于滤波处理前的图像的视场角。
例如在对图3(a)所示图像201进行了滤波处理(例如LPF处理)的情况下，得到删除了图像201的周边部图像201a后的图像201b。此处，在把图像201和201b分别打印在相同大小的纸上时，图像201b的视场角与原图像201的视场角相比产生变化，所以打印后的两个图像的视场角不同，给用户造成不协调感的可能性较大。
由此，在这一个实施方式中，利用参照图3(b)说明的方法进行滤波处理。即，通过对滤波处理前的图像201进行滤波处理，得到删除了周边部图像201a的图像201b，但在这一个实施方式中，在滤波处理后，生成由图像201b和被滤波处理删除掉的周边部图像201a合成而得的图像202，使滤波处理后的图像201b的视场角与图像201的视场角一致。通过生成这种合成图像202，滤波处理后的图像的视场角与滤波处理前的图像的视场角一致，减少了给用户带来的不协调感。
以下，更加具体地说明这一个实施方式的图像处理方法。图4是说明这一个实施方式的图像处理方法的第1例的流程图。
在图4中，图像处理部6首先读出存储在存储器5的第1存储区域中的滤波处理前的原图像数据(图像数据1)(步骤S1)，对读出的图像数据1进行滤波处理，生成滤波处理后的图像数据(图像数据2)(步骤S2)。在滤波处理后，图像处理部6把通过滤波处理获得的图像数据2写入存储器5的第2存储区域中(步骤S3)。
在步骤S3中，把图像数据2写入第2存储区域后，在CPU 1的控制下，未图示的DMA电路从第1存储区域读出相当于图像数据2中被删除的周边部分的图像数据，把该读出的周边部分的图像数据写入第2存储区域，以将该周边部分的图像数据复制到被写入第2存储区域的图像数据2的周围(步骤S4)，结束滤波处理。
图5是表示图4所示的图像处理方法的处理流程的示意图。如图5(a)所示，第1例中的存储器5至少具有第1存储区域5a和第2存储区域5b，通过ADC 4得到的图像数据(图像数据1)通过总线11被写入存储器5的第1存储区域。该图像数据1被图像处理部6读出而进行滤波处理，如上面所述周边部分的图像数据被删除，视场角变化。通过该滤波处理得到的图像数据2被写入存储器5内的不同于第1存储区域5a的第2存储区域5b。
然后，如图5(b)所示，把图像数据1的周边部的图像数据复制到第2存储区域5b中写入的图像数据2的周边部。通过这样得到的合成图像数据的视场角与滤波处理前的视场角相同。
此处，作为复制图像数据1的周边部的图像数据的方法，例如，从写入第1存储区域5a的规定地址的图像数据1中只读出对应于周边部分的地址的数据，把所读出的周边部分的图像数据写入到第2存储区域5b中写入的图像数据2周围的地址中。
另外，在步骤S3中，把滤波处理后得到的图像数据2写入存储器5的第2存储区域5b中时，也可以将写入时的起始地址错开后写入，以能够复制周边部分的图像数据。
图6是用于说明这一个实施方式的图像处理方法的第2例的流程图。该第2例是在滤波处理前把要被滤波处理删除的周边部分图像数据复制在第2存储区域中的示例。
在图6中，在CPU1的控制下，未图示的DMA电路从存储器5的第1存储区域中写入的滤波处理前的原图像数据(图像数据1)中，只读出预测会被滤波处理删除掉的周边部分的图像数据，复制到第2存储区域中(步骤S11)。在复制周边部分的图像数据后，图像处理部6读出被写入到存储器5的第1存储区域中的图像数据1(步骤S12)，对所读出的图像数据1进行滤波处理，生成滤波处理后的图像数据(图像数据2)(步骤S13)。在滤波处理后，图像处理部6把通过滤波处理得到的图像数据2写入第2存储区域中，以使图像数据2进入到预先写入在存储器5的第2存储区域中的周边部分图像数据之中(步骤S14)，结束滤波处理。
图7是表示图6所示图像处理方法的处理流程的示意图。如图7(a)所示，第2例的存储器5与第1例一样地至少具有第1存储区域5a和第2存储区域5b，通过ADC 4得到的图像数据1通过总线11被写入存储器5的第1存储区域5a中。从该图像数据1中读出预测会被滤波处理删除掉的周边部分的图像数据，复制到第2存储区域5b中。
此处，由图像数据的采样数、滤波处理中使用的滤波器类型和滤波处理的次数等确定预测会被删除的周边部分图像数据与图像数据1的哪个部分对应。
在把周边部分图像数据复制到第2存储区域中后，通过图像处理部6读出图像数据1并进行滤波处理，得到图像数据2。然后，如图7(b)所示，把图像数据2复制到第2存储区域5b中写入的周边部分图像数据的内部。这样得到的合成图像数据的视场角与滤波处理前的视场角相同。
图8和图9是用于说明这一个实施方式的图像处理方法的第3例的流程图。该第3例是通过用图像数据2改写图像数据1，在图像数据2的周围追加周边部分的图像数据的示例。此处，图8是用图像数据2改写被写入在第2存储区域中的图像数据1的示例，图9是用图像数据2改写被写入在第1存储区域中的图像数据1的示例。
首先说明图8。在CPU1的控制下，未图示的DMA电路把存储器5的第1存储区域中写入的滤波处理前的原图像数据(图像数据1)全部复制到第2存储区域中(步骤S21)。在复制图像数据1后，图像处理部6读出存储器5的第1存储区域中存储的图像数据1(步骤S22)，对所读出的图像数据1进行滤波处理，生成滤波处理后的图像数据(图像数据2)(步骤S23)。在滤波处理后，图像处理部6用滤波处理所得到的图像数据2改写第2存储区域中写入的图像数据1(步骤S24)，结束滤波处理。在进行该改写时，按照在图像数据2的周围保留被滤波处理删除的周边部分图像数据的方式进行改写。
另外，在图9中，图像处理部6读出存储器5的第1存储区域中写入的滤波处理前的原图像数据(图像数据1)(步骤S31)，对所读出的图像数据1进行滤波处理，生成滤波处理后的图像数据(图像数据2)(步骤S32)。在滤波处理后，图像处理部6用滤波处理所得到的图像数据2改写第1存储区域中写入的图像数据1(步骤S33)，结束滤波处理。在进行该改写时，按照保留图像数据1的周边部分的图像数据的方式进行改写。
图10是表示图9所示图像处理方法的处理流程的示意图。如图10(a)所示，图9的示例中的存储器5只具有第1存储区域5a即可。通过ADC 4得到的图像数据1通过总线11被存储到存储器5的第1存储区域5a中。然后，通过图像处理部6读出图像数据1并进行滤波处理，得到图像数据2。然后，如图10(b)所示，按照保留第1存储区域5a中写入的图像数据1的周边部分的图像数据的方式，用图像数据2改写图像数据1。这样得到的合成图像数据的视场角与滤波处理前的视场角相同。
下面，参照图11说明进行多次滤波处理的情况。另外，此处说明滤波处理的第1例。关于第2例和第3例只是合成图像数据的生成方法不同，多次处理的思路本身没有变化。
首先，按图4和图5中说明的那样进行第1次的滤波处理。即，图像处理部6读出存储器5的第1存储区域5a中写入的图像数据1并进行滤波处理，把由此得到的图像数据2写入存储器5的第2存储区域5b中。然后，把相当于被滤波处理删除掉的部分的周边部分图像数据复制到图像数据2的周围(参照图11(a))。
然后，进行第2次的滤波处理，图像处理部6读出第2存储区域5b中写入的合成图像数据中、相当于图像数据2的图像数据(除了周边部分图像数据之外的部分)，并进行滤波处理，把由此得到的图像数据3(视场角比图像数据2更窄)写入到存储器5的第1存储区域5a中。然后，把相当于被第2次滤波处理删除掉的部分的周边部分图像数据复制到图像数据3的周围(参照图11(b))。
以后，在通过前次处理得到的合成图像数据中，读出前次(例如(n-1)次)滤波处理所得到的部分的图像数据并进行滤波处理，把被当次(n次)滤波处理删除掉的部分的图像数据复制到当次(n次)滤波处理所得到的图像数据的周围(参照图11(c))。
此处，图11(c)所示的n次滤波处理后的图像数据是，在图像数据的中心是进行了目标次数(n次)的滤波处理后的图像数据，越到周边滤波处理的次数越少。在滤波处理n次的图像和滤波0次(原图像)的图像之间边界明显，但图11(c)所示的图像数据如同分级那样，滤波处理的施加程度逐渐变化，所以边界处也平滑，不会显得不自然。
如以上说明的那样，根据本发明的一个实施方式，通过生成由对图像数据进行滤波处理时删除的周边部分图像数据与滤波处理后的图像数据合成而得的图像数据，可以使图像数据的视场角在滤波处理前后一致。
此处，在上述的一个实施方式中，说明了把图像处理装置应用于数字照相机的示例，但这一个实施方式的技术可以应用于能够进行滤波处理的一般的图像处理装置。并且，滤波处理也不限于使用上述的中央插值型滤波器，可以把这一个实施方式中说明的技术应用于为了进行放大缩小处理等而使用的加权滤波器的滤波处理。
并且，也可以把用于执行上述图4、图6、图8和图9所示流程图的处理的程序存储在例如CPU1中，在CPU1中执行上述图4、图6、图8和图9所示的处理。
以上根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，当然可以在本发明的宗旨范围内进行各种变形和应用。
另外，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，可以通过所公开的多个构成要素的适当组合提取出各种发明。例如，从实施方式所示的所有构成要素中删除几个构成要素，也能够解决在发明要解决的问题部分中叙述的问题，并获得在发明效果部分叙述的效果时，删除了该构成要素后的结构也可以作为发明提取出来。

Claims (8)

1.一种处理数字化图像数据的图像处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
对存储在存储器内的第1存储区域中的第1图像数据进行滤波处理，生成第2图像数据，
根据上述第2图像数据和上述第1图像数据中被上述滤波处理删除掉的视场角部分的图像数据，生成具有与上述第1图像数据的视场角一致的视场角的合成图像数据。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，在生成上述第2图像数据后，把该生成的第2图像数据存储在不同于上述第1存储区域的第2存储区域中，
上述合成图像数据是仅将上述被删除的视场角部分的图像数据复制到上述第2存储区域中存储的上述第2图像数据的周围而生成的。
3.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，在生成上述第2图像数据之前，仅将被上述滤波处理删除的视场角部分的图像数据复制到不同于上述第1存储区域的第2存储区域中，
上述合成图像数据是在生成上述第2图像数据后，仅在复制到上述第2存储区域中的上述被删除的视场角部分的图像数据中追加该生成的第2图像数据而生成的。
4.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，在生成上述第2图像数据之前，将上述第1图像数据复制到不同于上述第1存储区域的第2存储区域中，
上述合成图像数据是在生成上述第2图像数据后，用该生成的第2图像数据改写被复制到上述第2存储区域中的第1图像数据而生成的。
5.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，上述合成图像数据是在生成上述第2图像数据后，按照保留上述被删除的视场角部分的图像数据的形式，在上述第1存储区域中存储的第1图像数据上改写该生成的第2图像数据而生成的。
6.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，上述滤波处理包括低通滤波处理、带通滤波处理和放大缩小处理中的至少一种处理。
7.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，把上述合成图像数据作为上述第1图像数据，把上述第1存储区域作为上述第2存储区域，把上述第2存储区域作为上述第1存储区域，进行下一次的滤波处理和合成图像数据的生成。
8.一种处理数字化图像数据的图像处理装置，其特征在于，该装置具有：
存储第1图像数据的存储器；
滤波处理部，其读出上述存储器中存储的第1图像数据，进行滤波处理，生成第2图像数据；
图像合成部，其根据通过上述滤波处理部得到的第2图像数据和上述第1图像数据中被上述滤波处理删除掉的视场角部分的图像数据，生成具有与上述第1图像数据的视场角一致的视场角的合成图像数据。
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