JP2000232655A - Method and device for image processing and recording medium - Google Patents

Method and device for image processing and recording medium

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JP2000232655A
JP2000232655A JP11033739A JP3373999A JP2000232655A JP 2000232655 A JP2000232655 A JP 2000232655A JP 11033739 A JP11033739 A JP 11033739A JP 3373999 A JP3373999 A JP 3373999A JP 2000232655 A JP2000232655 A JP 2000232655A
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JP
Japan
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signal
color
luminance
frequency
image processing
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JP11033739A
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Japanese (ja)
Inventor
Wataru Ito
渡 伊藤
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To apply color conversion processing to an image signal obtained from an image pickup device such as a single CCD camera without causing a noise or an artifact. SOLUTION: A low frequency color information generating means 2 generates a color signal C0 denoting low frequency color information from an image signal S0 obtained by a single CCD image pickup device 1 and a high frequency luminance information generating means 3 generates a luminance signal YH denoting high frequency luminance information. A color conversion means 4 applies color conversion processing to the color signal C0 to obtain a converted color signal C1 and a signal processing means 5 generates a processed signal S1 on the basis of the signal C1 and the luminance signal YH.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、異なる分光感度を
有する複数種類の光電変換素子を単一面上に配置した、
いわゆる単板CCD等の撮像デバイスにおいて得られた
カラー撮像信号に対して、忠実な色を再現可能なように
画像処理を施す画像処理方法および装置並びに画像処理
方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するもの
である。
[0001] The present invention relates to a method of disposing a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities on a single surface.
An image processing method and apparatus for performing image processing on a color image pickup signal obtained by an image pickup device such as a so-called single-chip CCD so that faithful colors can be reproduced, and a program for causing a computer to execute the image processing method are provided. The present invention relates to a recorded computer-readable recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】写真ネガフイルムやリバーサルフイルム
に記録された画像をスキャナ等により読み取る装置や、
デジタルカメラ等のカラー画像撮像装置においては、C
CD等の撮像デバイスを用いて、受光した光をデジタル
の撮像信号に変換している。このような撮像デバイスに
用いられる光電変換素子の分光特性は、一般的にCIE
において定められた標準観察者の分光特性、すなわち人
間の目の分光特性とは一致していないため、撮像デバイ
スにおいて得られた撮像信号をそのまま再生に供したの
では、正確な色再現性を得ることができない。このた
め、撮像信号を構成するRGBの各色信号に対して、下
記の式(1)に示すようなマトリクス演算により画像を
再生するモニタの色再現特性に応じた色変換を施し、さ
らにモニタにおいて用いられている蛍光体の発色特性に
応じて色変換された信号値にガンマ補正を施すようにし
た画像処理装置が提案されている(特開平6−3115
23号)。この装置によれば、撮像デバイスにおいて得
られた撮像信号をモニタに再現するに際し、正確な色再
現性を得ることができる。
2. Description of the Related Art A device for reading an image recorded on a photographic negative film or a reversal film by a scanner or the like,
In a color image pickup device such as a digital camera, C
The received light is converted into a digital imaging signal using an imaging device such as a CD. The spectral characteristics of a photoelectric conversion element used in such an imaging device generally have a CIE
Does not coincide with the spectral characteristics of the standard observer, ie, the spectral characteristics of the human eye, and accurate color reproducibility can be obtained by directly using the imaging signal obtained by the imaging device for reproduction. Can not do. For this reason, color conversion according to the color reproduction characteristics of a monitor that reproduces an image is performed by a matrix operation as shown in the following equation (1) on each of the RGB color signals that constitute the imaging signal, and further used in the monitor. There has been proposed an image processing apparatus in which gamma correction is performed on a signal value that has been color-converted in accordance with the color developing characteristics of a fluorescent substance (Japanese Patent Laid-Open No. 6-3115).
No. 23). According to this apparatus, accurate color reproducibility can be obtained when an image pickup signal obtained by the image pickup device is reproduced on a monitor.

【0003】[0003]

【数1】 (Equation 1)

【0004】なお、上記式(1)において、一般に係数
c,d,f,gは無視できるほど小さいため、演算を容
易に行うためには、R′=aR+bG、G′=G、B′
=hG+iBで代用することが多い。また、係数a,i
は正の値、係数b,hは負の値となる。また、係数b,
hが負の値であることから、R′およびB′を算出する
際には、元のRおよびBの信号値よりも小さくならない
ように、係数a,iは1よりも大きな値となる。
In the above equation (1), since the coefficients c, d, f, and g are generally so small as to be negligible, R '= aR + bG, G' = G, B '
= HG + iB is often substituted. Also, the coefficients a, i
Is a positive value, and the coefficients b and h are negative values. Also, the coefficient b,
Since h is a negative value, when calculating R 'and B', the coefficients a and i have values larger than 1 so as not to be smaller than the original signal values of R and B.

【0005】一方、CCD等の撮像デバイスとしては、
分光感度が異なる複数種類の光電変換素子を同一平面上
に交互に配置して構成されているものが知られている
(以下単板CCDと称する)。ここで、R,G,Bのそ
れぞれに分光感度を有する光電変換素子、すなわちR,
G,Bの各チャンネルの光電変換素子を交互に配置した
単板CCDの場合、連続したR,G,Bチャンネルの3
個の光電変換素子の組が1つの画素を構成することとな
る。しかしながら、このような単板CCDにおいては各
画素のR,G,B値を同一画素位置において得ることが
できないため、色ずれや偽色が生じることがある。ま
た、各チャンネルの光電変換素子数は単板CCDを構成
する全素子数よりも少ないため、高解像度の画像を得る
ことができない。例えばR,G,B各チャンネルの光電
変換素子を交互に配置した単板CCDにおいては、各チ
ャンネルの光電変換素子数は全素子数の1/3しかない
ため、同一素子数のモノクロ撮像装置に比べて解像度が
1/3となってしまう。このため、R,G,B各チャン
ネルの光電変換素子が存在しない部分における信号値を
補間処理により求める方法が提案されているが、単に補
間処理を行ったのみでは、信号値が大きく変化する部分
において色ずれが発生することがある。この場合、平滑
化を行うことにより色ずれの発生を防止することができ
るが、平滑化すると解像度が悪化するという問題があ
る。
On the other hand, as an imaging device such as a CCD,
It is known that a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are alternately arranged on the same plane (hereinafter, referred to as a single CCD). Here, a photoelectric conversion element having spectral sensitivity to each of R, G, and B, ie, R, G, and B
In the case of a single CCD in which photoelectric conversion elements of each of the G and B channels are alternately arranged, three R, G and B channels of the
A set of the photoelectric conversion elements constitutes one pixel. However, in such a single-chip CCD, since the R, G, and B values of each pixel cannot be obtained at the same pixel position, a color shift or a false color may occur. Further, since the number of photoelectric conversion elements in each channel is smaller than the total number of elements constituting the single CCD, a high-resolution image cannot be obtained. For example, in a single-plate CCD in which photoelectric conversion elements of R, G, and B channels are alternately arranged, the number of photoelectric conversion elements in each channel is only 1/3 of the total number of elements. In comparison, the resolution is reduced to 1/3. For this reason, a method has been proposed in which the signal values of the R, G, and B channels in the portion where the photoelectric conversion element does not exist are obtained by interpolation processing. May cause color shift. In this case, the occurrence of color shift can be prevented by performing the smoothing, but there is a problem that the resolution is deteriorated when the smoothing is performed.

【0006】ここで、人間の視覚特性は色よりも輝度に
対して感度が高いものである。このため、単板CCDに
おいて得られた撮像信号から、各画素の輝度を表す高周
波の輝度信号と、上述した補間処理および平滑化処理に
よる低周波の色信号とを生成し、輝度信号および色信号
を用いてカラー画像信号を再構成するようにした方法が
提案されている(特開平10−200906号、同9−
65075号等)。この方法によれば、人間の視覚特性
において感度が高い輝度成分に対してより多くの情報が
与えられることとなるため、見かけ上解像度が高い画像
を再現可能なカラー画像信号を得ることができる。
Here, human visual characteristics are more sensitive to luminance than to color. For this reason, a high-frequency luminance signal representing the luminance of each pixel and a low-frequency color signal by the above-described interpolation processing and smoothing processing are generated from the imaging signal obtained by the single-chip CCD, and the luminance signal and the color signal are generated. There has been proposed a method of reconstructing a color image signal by using the method described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-200906 and 9-2009.
No. 65075). According to this method, more information is given to a luminance component having high sensitivity in human visual characteristics, so that a color image signal capable of reproducing an image having an apparently high resolution can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、単板
CCDにおいて得られた撮像信号から輝度信号と色信号
とを生成し、これらを再構成して得られるカラー画像信
号により見かけ上解像度が高い画像を再現することがで
きる。しかしながら、CCDにおいて得られた信号は、
人間の目の分光特性とは一致しないため、正確な色再現
性を得るためには上記特開平6−311523号に記載
された方法のように、マトリクス演算を施す必要があ
る。この場合、上記特開平10−200906号等に記
載された方法により、単板CCDにおいて得られた撮像
信号から高周波の輝度信号および低周波の色信号を生成
し、これらを再構成することにより得られたカラー画像
信号に対してマトリクス演算を施すことが考えられる
(方法1)。また、厳密な画素の位置は異なるが、単板
CCDにおいて得られる撮像信号において、隣接する色
信号同士でマトリクス演算を施すことが考えられる(方
法2)。これは、図6に示すように光電変換素子が配列
されている場合に、 R1′=(R1−αG1)/(1−α) B2′=(B2−βG2)/(1−β) (2) 等の演算を行うものである。
As described above, a luminance signal and a color signal are generated from an image pickup signal obtained by a single-chip CCD, and apparent resolution is determined by a color image signal obtained by reconstructing these signals. High images can be reproduced. However, the signal obtained at the CCD is
Since it does not match the spectral characteristics of the human eye, it is necessary to perform a matrix operation as in the method described in JP-A-6-311523 to obtain accurate color reproducibility. In this case, a high-frequency luminance signal and a low-frequency color signal are generated from an imaging signal obtained by a single-chip CCD by a method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-200906, and these signals are obtained by reconstructing them. It is conceivable to perform a matrix operation on the obtained color image signal (method 1). In addition, although the exact pixel positions are different, it is conceivable to perform a matrix operation between adjacent color signals in an imaging signal obtained by a single-chip CCD (method 2). This is because when the photoelectric conversion elements are arranged as shown in FIG. 6, R1 ′ = (R1−αG1) / (1−α) B2 ′ = (B2−βG2) / (1−β) (2 ) And the like.

【0008】しかしながら、上記特開平10−2009
06号等に記載された方法においては、高周波の輝度信
号を交互に配置された光電変換素子において得られる
R,G,Bの信号値から推定することにより生成してい
るため、最終的に得られるカラー画像信号に元の画像に
は存在しない輝度成分がノイズとして含まれるおそれが
ある。また、上記式(1)に示すようにマトリクスの係
数a,iは1よりも大きい値となるため、カラー画像信
号に対してマトリクス演算を施すと、元の画像中には含
まれないノイズ成分が強調されてしまうおそれがある。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-2009
In the method described in JP-A No. 06-2006 or the like, since a high-frequency luminance signal is generated by estimating from R, G, and B signal values obtained in alternately arranged photoelectric conversion elements, it is finally obtained. There is a possibility that a luminance component that does not exist in the original image may be included as noise in the obtained color image signal. Further, since the coefficients a and i of the matrix are larger than 1 as shown in the above equation (1), when the matrix operation is performed on the color image signal, noise components not included in the original image are obtained. May be emphasized.

【0009】また、方法2の場合は、異なる位置におい
て得られた信号を、同じ位置にあるものとしてマトリク
ス演算を行っているため、実際には位相が異なる信号値
同士で演算を行っていることとなり、変換により得られ
る信号値が実際には存在しない色を表すものとなるおそ
れがある。また、各光電変換素子において得られる信号
は、ローパスフィルタ等の処理が施されていないため、
サンプリングによる折り返し歪みの影響を受けたままの
信号である。このため、上記方法2によりマトリクス演
算を施すことにより得られた変換信号においては、折り
返し歪みの影響によりアーチファクトが発生しやすいも
のとなってしまう。
In the case of method 2, since signals obtained at different positions are subjected to matrix calculation assuming that the signals are at the same position, the calculation is actually performed using signal values having different phases. And the signal value obtained by the conversion may represent a color that does not actually exist. Also, since the signals obtained in each photoelectric conversion element have not been subjected to processing such as a low-pass filter,
This signal is still affected by aliasing caused by sampling. For this reason, in the converted signal obtained by performing the matrix operation by the above-described method 2, artifacts are likely to occur due to the influence of aliasing distortion.

【0010】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、単板CCD等の撮像デバイスにおいて得られた撮像
信号に対して、ノイズやアーチファクトを発生させるこ
となく色変換処理を施すことができる画像処理方法およ
び装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行させる
ためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な
記録媒体を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an image capable of performing color conversion processing on an image pickup signal obtained by an image pickup device such as a single-chip CCD without generating noise or artifacts. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute the processing method and apparatus and the image processing method is recorded.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明による画像処理方
法は、異なる分光感度を有する複数種類の光電変換素子
を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得られたカ
ラー撮像信号に対して画像処理を施す画像処理方法にお
いて、前記撮像信号に基づいて低周波の色情報を表す色
信号を生成し、前記色信号に対して色変換処理を施して
変換色信号を生成し、前記撮像信号に基づいて高周波の
輝度情報を表す輝度信号を生成し、前記輝度信号および
前記変換色信号に基づいて処理済みカラー信号を生成す
ることを特徴とするものである。
An image processing method according to the present invention performs image processing on a color image pickup signal obtained by an image pickup device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single plane. In the image processing method to be performed, a color signal representing low-frequency color information is generated based on the image signal, a color conversion process is performed on the color signal to generate a converted color signal, and the color signal is generated based on the image signal. A luminance signal representing high-frequency luminance information is generated, and a processed color signal is generated based on the luminance signal and the converted color signal.

【0012】ここで、「異なる分光感度を有する複数種
類の光電変換素子を単一面上に配置した撮像デバイス」
とは、上述した単板CCDのような撮像素子のことをい
うものである。なお、各光電変換素子は、R(赤)、G
(緑)、B(青)のみならず、C(シアン)、M(マゼ
ンタ)、Y(イエロー)、さらにはCMYにG(緑)を
加えたCMYGに分光感度を有するものであってもよ
く、これらの光電変換素子の配列は特定のものに限定さ
れない。
Here, “an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface”
Means an image pickup device such as the above-mentioned single-plate CCD. In addition, each photoelectric conversion element is R (red), G
Not only (green) and B (blue) but also C (cyan), M (magenta), Y (yellow), or CMYG obtained by adding G (green) to CMY may have spectral sensitivity. The arrangement of these photoelectric conversion elements is not limited to a specific one.

【0013】また、「低周波の色情報を表す色信号」
は、上記特開平10−200906号等に記載されたよ
うに補間処理等により求められ、さらに偽色の発生を防
止するために平滑化処理が施されて求められる。このた
め、色信号の解像度は全光電変換素子により得られる画
像の解像度よりも小さくなり、その結果、色信号は低周
波の色情報を表すものとなる。
Also, "color signal representing low-frequency color information"
Is obtained by an interpolation process or the like as described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-200906 or the like, and further obtained by performing a smoothing process to prevent generation of a false color. For this reason, the resolution of the color signal is smaller than the resolution of the image obtained by all the photoelectric conversion elements, and as a result, the color signal represents low-frequency color information.

【0014】さらに、「色変換処理」とは上記特開平6
−311523号に記載されたマトリクス演算等による
色変換処理のことをいう。
Further, "color conversion processing" is described in
Refers to a color conversion process by a matrix operation or the like described in US Pat.

【0015】また、「高周波の輝度情報を表す輝度信
号」とは、上記特開平10−200906号等に記載さ
れた方法により、各画素およびその周囲の画素の信号値
から推定することにより得られるその画素における信号
値の輝度成分のことをいう。なお、輝度信号は各光電変
換素子毎に生成されるため、輝度信号の解像度は全光電
変換素子の解像度と一致するものとなる。
The "luminance signal representing high-frequency luminance information" is obtained by estimating from the signal values of each pixel and pixels around it by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-200906. It refers to the luminance component of the signal value at that pixel. Since the luminance signal is generated for each photoelectric conversion element, the resolution of the luminance signal matches the resolution of all photoelectric conversion elements.

【0016】なお、本発明による画像処理方法において
は、前記変換色信号にも基づいて前記輝度信号を生成す
ることが好ましい。
In the image processing method according to the present invention, it is preferable that the luminance signal is generated based on the converted color signal.

【0017】本発明による画像処理装置は、異なる分光
感度を有する複数種類の光電変換素子を単一面上に配置
した撮像デバイスにおいて得られたカラー撮像信号に対
して画像処理を施す画像処理装置において、前記撮像信
号に基づいて低周波の色情報を表す色信号を生成する低
周波色情報生成手段と、前記色信号に対して色変換処理
を施して変換色信号を生成する色変換手段と、前記撮像
信号に基づいて高周波の輝度情報を表す輝度信号を生成
する高周波輝度情報生成手段と、前記輝度信号および前
記変換色信号に基づいて処理済みカラー信号を生成する
信号処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
An image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus for performing image processing on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface. A low-frequency color information generating unit that generates a color signal representing low-frequency color information based on the imaging signal; a color conversion unit that performs a color conversion process on the color signal to generate a converted color signal; High-frequency luminance information generating means for generating a luminance signal representing high-frequency luminance information based on the imaging signal; andsignal processing means for generating a processed color signal based on the luminance signal and the converted color signal. It is a feature.

【0018】なお、本発明による画像処理装置におい
て、前記高周波輝度情報生成手段は、前記変換色信号に
も基づいて前記輝度信号を生成する手段であることが好
ましい。
In the image processing apparatus according to the present invention, it is preferable that the high-frequency luminance information generating means is means for generating the luminance signal based on the converted color signal.

【0019】なお、本発明による画像処理方法をコンピ
ュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュ
ータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
The image processing method according to the present invention may be provided by being recorded on a computer-readable recording medium as a program for causing a computer to execute the image processing method.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、単板CCDのような撮
像デバイスにおいて得られたカラー撮像信号から低周波
の色情報を表す色信号および高周波の輝度情報を表す輝
度信号が生成される。そして、色信号に対してのみ色変
換処理を施して変換色信号を得、輝度信号および変換色
信号に基づいて処理済みカラー信号が得られる。このよ
うに本発明においては、色信号に対してのみ色変換処理
を施すようにしたため、上記方法1のように推定された
高周波の輝度成分が強調されることがなくなり、これに
よりノイズを強調することなく処理済みカラー信号を得
ることができる。また、色信号は、低周波の色情報を表
すものであり折り返し歪みの影響が除去されているた
め、上記方法2のようにアーチファクトが発生するおそ
れもなくなる。したがって、正確な色再現性を有し、ま
た高解像度かつ高画質の画像を再現可能な処理済みカラ
ー信号を得ることができる。
According to the present invention, a color signal representing low-frequency color information and a luminance signal representing high-frequency luminance information are generated from a color imaging signal obtained by an imaging device such as a single-chip CCD. Then, a color conversion process is performed only on the color signal to obtain a converted color signal, and a processed color signal is obtained based on the luminance signal and the converted color signal. As described above, in the present invention, since the color conversion process is performed only on the color signal, the high-frequency luminance component estimated as in the above method 1 is not emphasized, and thereby noise is emphasized. A processed color signal can be obtained without any processing. Further, the color signal represents low-frequency color information, and the influence of aliasing has been removed, so that there is no risk of artifacts as in the above method 2. Therefore, it is possible to obtain a processed color signal having accurate color reproducibility and capable of reproducing a high-resolution and high-quality image.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。図1は本発明の実施形態による
画像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。図1
に示すように本発明の実施形態による画像処理装置は、
単板CCD1を構成する各光電変換素子において得られ
た信号値に対して画像処理を施すものであり、各信号値
により構成される画像信号S0から低周波の色情報を表
す色信号C0を生成する低周波色情報生成手段2と、画
像信号S0から高周波の輝度情報を表す輝度信号YHを
生成する高周波輝度情報生成手段3と、低周波色情報生
成手段2において生成された色信号C0に対して色変換
処理を施して変換色信号C1を得る色変換処理手段4
と、変換色信号C1および輝度信号YHから処理済み信
号S1を生成する信号処理手段5とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
As shown in the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention,
Image processing is performed on signal values obtained by the respective photoelectric conversion elements constituting the single-chip CCD 1, and a color signal C0 representing low-frequency color information is generated from an image signal S0 composed of the signal values. Low-frequency color information generating means 2 for generating a high-frequency luminance information YH representing high-frequency luminance information from the image signal S0, and a color signal C0 generated by the low-frequency color information generating means 2. Conversion processing means 4 for performing a color conversion process to obtain a converted color signal C1
And a signal processing means 5 for generating a processed signal S1 from the converted color signal C1 and the luminance signal YH.

【0022】なお、本発明による画像処理装置は、デジ
タルカメラやフイルムから画像を読み取る撮像装置に設
けられるものであってもよく、これらの撮像装置におい
て得られた画像信号を再生するモニタやプリンタ等の再
生装置に設けられるものであってもよい。また、画像処
理装置単体として用いてもよい。
The image processing apparatus according to the present invention may be provided in an image pickup apparatus for reading an image from a digital camera or a film, such as a monitor or a printer for reproducing an image signal obtained by the image pickup apparatus. May be provided in the reproducing apparatus of (1). Further, the image processing apparatus may be used alone.

【0023】図2は単板CCD1の光電変換素子の配列
を示す図である。図2(a)はR,G,Bに分光感度を
有するR,G,Bチャンネルの光電変換素子を交互に配
列したものであり、図2(b)は輝度に影響を与えるG
チャンネルを横方向に一列おきに配列し、その間にR,
Bチャンネルを交互に配列したものである。また、図2
(c)はC,M,Yに分光感度を有するC,M,Yチャ
ンネルの光電変換素子を交互に配列したものであり、図
2(d)はC,M,YチャンネルにさらにGチャンネル
を加えた光電変換素子を交互に配列したものである。こ
こで、RGBとCMYとは各原色の色度が定義されてい
るため、相互に変換可能である。したがって、本発明に
よる画像処理装置はいずれの配列の単板CCD1から得
られる画像信号S0に対して画像処理を施すものであっ
てもよいが、本実施形態においては、図2(a)に示す
光電変換素子の配列を有する単板CCD1において得ら
れた画像信号S0に対して処理を施すものとして説明す
る。
FIG. 2 is a view showing the arrangement of the photoelectric conversion elements of the single-plate CCD 1. FIG. 2A is a diagram in which R, G, and B channel photoelectric conversion elements having spectral sensitivity are alternately arranged in R, G, and B, and FIG.
The channels are arranged in every other row in the horizontal direction, and R,
The B channels are alternately arranged. FIG.
FIG. 2 (c) shows an arrangement in which C, M, Y channel photoelectric conversion elements having spectral sensitivities are alternately arranged in C, M, Y. FIG. The added photoelectric conversion elements are alternately arranged. Here, since RGB and CMY define the chromaticity of each primary color, they can be mutually converted. Therefore, the image processing apparatus according to the present invention may perform image processing on the image signal S0 obtained from the single-plate CCD 1 of any arrangement, but in the present embodiment, it is shown in FIG. Description will be made assuming that processing is performed on an image signal S0 obtained in the single-plate CCD 1 having an array of photoelectric conversion elements.

【0024】低周波色情報生成手段2においては以下の
ようにして色信号C0が生成される。まず、色信号C0
を構成するRの色信号(R信号)の生成について説明す
る。図2(a)に示す光電変換素子の配列において、R
チャンネルの素子のみを抽出した状態を図3に示す。図
3においてXで示す素子の位置(以下画素位置Xとす
る)においてはR信号は存在しないことから、画素位置
XにおけるR信号を、その近傍画素位置におけるR信号
の値に基づいて単板CCD1の縦方向および横方向に対
して補間演算を施すことにより求める。なお、この補間
演算としては、線形補間の他、滑らかさを重視したBス
プライン補間演算、鮮鋭度を重視したCubicスプライン
補間演算等の高次の補間演算を適用することができる。
The low-frequency color information generating means 2 generates a color signal C0 as follows. First, the color signal C0
The generation of the R color signal (R signal) that constitutes is described. In the arrangement of the photoelectric conversion elements shown in FIG.
FIG. 3 shows a state in which only the channel elements are extracted. Since there is no R signal at the position of the element indicated by X in FIG. 3 (hereinafter referred to as pixel position X), the R signal at the pixel position X is converted to the single-chip CCD 1 based on the value of the R signal at the neighboring pixel position. By performing an interpolation operation in the vertical and horizontal directions. As this interpolation operation, in addition to linear interpolation, a higher-order interpolation operation such as a B-spline interpolation operation that emphasizes smoothness and a Cubic spline interpolation operation that emphasizes sharpness can be applied.

【0025】ここで、Cubic スプライン補間演算および
Bスプライン補間演算について説明する。本実施形態に
おいて使用される画像信号S0は、等間隔の周期でサン
プリングされた一方向に配列されたサンプリング点(画
素)Xk-2 ,Xk-1 ,Xk ,Xk+1 ,Xk-2…に対応し
た信号値(Sk-2 ,Sk-1 ,Sk,Sk+1 k+2 …)を
有するものする。Cubic スプライン補間演算は、オリジ
ナルのサンプリング点(画素)Xk 〜Xk+1 間に設けら
れた補間点Xp の補間データY′を表す3次のCubic ス
プライン補間演算式(3)における補間データYk-1
k ,Yk+1 ,Yk+2 にそれぞれ対応する補間係数c
k-1 ,ck ,ck+1 ,ck+2 を、下記にそれぞれ示す演
算により求めるものである。
Here, the Cubic spline interpolation calculation and the B spline interpolation calculation will be described. The image signal S0 used in the present embodiment is obtained by sampling points (pixels) X k−2 , X k−1 , X k , X k + 1 , and X k arranged in one direction and sampled at equal intervals. the corresponding signal value in the k-2 ... (S k- 2, S k-1, S k, S k + 1 S k + 2 ...) for those having. Cubic spline interpolating operation, the interpolation data in the original sampling points (pixels) X k to X k of the third order which represents the interpolated data Y 'of + 1 interpolation point provided between X p Cubic spline interpolation formula (3) Y k-1 ,
Interpolation coefficients c respectively corresponding to Y k , Y k + 1 , and Y k + 2
k-1 , ck , ck + 1 , ck + 2 are obtained by the following calculations.

【0026】 Y′=ck-1 k-1 +ck k +ck+1 k+1 +ck+2 k+2 (3) ck-1 =(−t3 +2t2 −t)/2 ck =(3t3 −5t2 +2)/2 ck+1 =(−3t3 +4t2 +t)/2 ck+2 =(t3 −t2)/2 (但し、t(0≦t≦1)は格子間隔を1とし、画素X
k を基準としたときの補間点Xp の画素Xk+1 方向への
位置を示す。) Bスプライン補間演算は、オリジナルのサンプリング点
k 〜Xk+1 間に設けられた補間点Xp の補間データ
Y′を表す3次のBスプライン補間演算式(4)におけ
る補間データYk-1 、Yk 、Yk+1 、Yk+2 にそれぞれ
対応する補間係数bk-1 ,bk ,bk+1 ,bk+2 を、下
記にそれぞれ示す演算により求めるものである。
Y ′ = c k−1 Y k−1 + c k Y k + c k + 1 Y k + 1 + c k + 2 Y k + 2 (3) c k−1 = (− t 3 + 2t 2 −t) ) / 2 ck = (3t 3 -5t 2 +2) / 2 ck + 1 = (-3t 3 + 4t 2 + t) / 2 ck + 2 = (t 3 −t 2 ) / 2 (where t ( 0 ≦ t ≦ 1) means that the grid interval is 1 and the pixel X
The position of the interpolation point Xp in the pixel Xk + 1 direction with respect to k is shown. In the B-spline interpolation operation, the interpolation data Y k in the cubic B-spline interpolation operation expression (4) representing the interpolation data Y ′ of the interpolation point X p provided between the original sampling points X k to X k + 1 is calculated. Interpolation coefficients b k−1 , b k , b k + 1 , and b k + 2 corresponding to −1 , Y k , Y k + 1 , and Y k + 2 , respectively, are obtained by the following calculations. .

【0027】 Y′=bk-1 k-1 +bk k +bk+1 k+1 +bk+2 k+2 (4) bk-1 =(−t3 +3t2 −3t+1)/6 bk =(3t3 −6t2 +4)/6 bk+1 =(−3t3 +3t2 +3t+1)/6 bk+2 =t3 /6 (但し、t(0≦t≦1)は格子間隔を1とし、画素X
k を基準としたときの補間点Xp の画素Xk+1 方向への
位置を示す。) なお、G信号およびB信号についても、上述したような
補間演算によりその信号値が存在しない画素位置Xにお
ける信号値が求められる。そして、このように補間処理
により求められた各画素位置におけるR信号、G信号お
よびB信号を色信号C0として出力する。このように補
間演算を行うことにより、各画素位置におけるR,G,
Bの信号値を求めることができるが、補間演算により求
めているものであるため、実質的な情報(帯域)は増え
ず、多少ボケた画像を表すものとなる。このため色信号
C0は低周波の色情報を表すものとなる。
Y ′ = b k−1 Y k−1 + b k Y k + b k + 1 Y k + 1 + b k + 2 Y k + 2 (4) b k−1 = (− t 3 + 3t 2 −3t + 1) ) / 6 b k = (3t 3 -6t 2 +4) / 6 b k + 1 = (- 3t 3 + 3t 2 + 3t + 1) / 6 b k + 2 = t 3/6 ( where, t (0 ≦ t ≦ 1 ) Indicates that the grid interval is 1 and the pixel X
The position of the interpolation point Xp in the pixel Xk + 1 direction with respect to k is shown. For the G signal and the B signal, the signal value at the pixel position X where the signal value does not exist is obtained by the above-described interpolation calculation. Then, the R signal, the G signal, and the B signal at each pixel position obtained by the interpolation processing are output as the color signal C0. By performing the interpolation calculation in this manner, R, G,
Although the signal value of B can be obtained, since it is obtained by the interpolation operation, the substantial information (band) does not increase and the image shows a slightly blurred image. Therefore, the color signal C0 indicates low-frequency color information.

【0028】また、単板CCD1の撮像面上において濃
度が急激に変化するエッジ部分においては、補間演算を
施すと実際には存在しない偽色が発生し、これにより最
終的に得られる処理済み信号S1においてアーチファク
トが発生するおそれがある。このため、低周波色情報生
成手段2においては補間演算を行った後にローパスフィ
ルタによる平滑化処理を施して、エッジ部分における信
号値の変化を緩やかなものとすることが好ましい。な
お、このローパスフィルタとしては、単板CCD1の全
光電変換素子によりサンプリングした場合のナイキスト
周波数をfsとした場合、元のR信号、G信号、B信号
はそれぞれ全信号の1/3しか存在しないことから、1
/3fs以上の高周波成分をカットするものであること
が好ましい。
In addition, at the edge portion where the density changes abruptly on the image pickup surface of the single-plate CCD 1, a false color which does not actually exist is generated by performing the interpolation operation, and the processed signal finally obtained is thereby obtained. Artifacts may occur in S1. For this reason, it is preferable that the low-frequency color information generating means 2 performs a smoothing process using a low-pass filter after performing the interpolation operation to make the change in the signal value at the edge portion gentle. In this low-pass filter, when the Nyquist frequency when sampling is performed by all the photoelectric conversion elements of the single-plate CCD 1 is fs, the original R signal, G signal, and B signal each have only 1/3 of all signals. From 1
It is preferable to cut high-frequency components of / 3 fs or more.

【0029】なお、このようにして求められた各光電変
換素子位置(以下画素位置とする)における信号値を、
下記の式(5)によりYCC輝度色差空間に変換し、色
差値Cr、Cbを色信号C0として求めてもよい。ここ
で、RGBとYCCとは各原色の色度が定義されている
ため、相互に変換可能である。
The signal value at each photoelectric conversion element position (hereinafter referred to as a pixel position) thus obtained is
The color difference values Cr and Cb may be obtained as the color signal C0 by converting into the YCC luminance color difference space by the following equation (5). Here, since RGB and YCC define the chromaticity of each primary color, they can be mutually converted.

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【0031】高周波輝度情報生成手段3においては、例
えば特開平10−200906号に記載された方法によ
り輝度信号YHが生成される。すなわち、各画素位置に
おけるR,G,Bの信号値および、各画素位置近傍での
平均的な色差値Cr,Cbから各画素位置での輝度値を
推定して高周波の輝度信号YHを得る。ここで、輝度信
号YHは各画素毎に求められるため、輝度信号YHは全
素子から得られる画像信号S0と同等の情報(帯域)を
有する信号となる。なお、色差値Cr,Cbは、低周波
色情報生成手段2において色信号C0をYCC輝度色差
信号として求めている場合は、色信号C0を構成する色
差値Cr、Cbをそのまま用いればよく、色信号C0を
RGBの色信号として求めている場合は、高周波輝度情
報生成手段3において上記式(5)により色差値Cr、
Cbを求めればよい。
The high-frequency luminance information generating means 3 generates a luminance signal YH by, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-200906. That is, the luminance value at each pixel position is estimated from the R, G, and B signal values at each pixel position and the average color difference values Cr and Cb near each pixel position to obtain a high-frequency luminance signal YH. Here, since the luminance signal YH is obtained for each pixel, the luminance signal YH is a signal having the same information (band) as the image signal S0 obtained from all the elements. When the low-frequency color information generating means 2 determines the color signal C0 as the YCC luminance color difference signal, the color difference values Cr and Cb may be used as they are, and the color difference values Cr and Cb constituting the color signal C0 may be used as they are. When the signal C0 is obtained as an RGB color signal, the high-frequency luminance information generating means 3 calculates the color difference values Cr,
What is necessary is just to obtain Cb.

【0032】具体的には下記の演算により輝度信号YH
が生成される。なお、ここでは輝度信号YHにおけるR
信号が得られた画素位置での輝度値YH0を求める場合
について説明する。ある光電変換素子において得られた
R信号の信号値をR0と、このR信号が得られた画素位
置に対応する色差値Cr,Cbとを既知変数、その画素
位置における輝度値YH0、その画素位置におけるG信
号およびB信号を未知変数とし、RGBとYCCとの関
係を示す式(5)を解けば、この画素位置における輝度
値YH0は下記の式(6)により求めることができる。
同様に、G信号およびB信号が得られた画素位置におけ
る輝度値YH0も下記の式(7)および(8)により求
めることができる。なお、式(6)から(8)において
nijは式(5)のマトリクスAのi行j列要素である。
More specifically, the luminance signal YH is calculated by the following operation.
Is generated. Here, R in the luminance signal YH
The case where the luminance value YH0 at the pixel position where the signal is obtained is described. The signal value of the R signal obtained in a certain photoelectric conversion element is R0, and the color difference values Cr and Cb corresponding to the pixel position where the R signal is obtained are known variables, the luminance value YH0 at the pixel position, and the pixel position The G value and the B signal in are set as unknown variables, and the equation (5) showing the relationship between RGB and YCC is solved, and the luminance value YH0 at this pixel position can be obtained by the following equation (6).
Similarly, the luminance value YH0 at the pixel position where the G signal and the B signal are obtained can be obtained by the following equations (7) and (8). Note that, in equations (6) to (8), nij is the element in row i and column j of the matrix A in equation (5).

【0033】[0033]

【数3】 (Equation 3)

【0034】そしてこのようにして推定された各画素位
置の輝度値YH0を高周波輝度情報を表す輝度信号YH
として出力する。
The luminance value YH0 of each pixel position estimated in this manner is converted into a luminance signal YH representing high-frequency luminance information.
Output as

【0035】なお、上記式(6)から(8)により求め
られた輝度値YH0から式(5)において求められた輝
度値Yを減算して得られた信号を輝度信号YHとして求
めてもよい。ここで、上記式(6)から(8)により求
められた輝度値YH0は全画素位置において求められて
るため、0からナイキスト周波数fsまでの帯域を有す
るものであり、式(5)により求められた輝度値Yは補
間により求められた各画素の色信号から求められている
ため、0から1/3fsまでの帯域を有するものとなっ
ている。したがって、輝度値YH0から輝度値Yを減算
することにより得られた輝度信号YHは1/3fsから
fsまでの帯域を表すものとなる。
It should be noted that a signal obtained by subtracting the luminance value Y obtained in Expression (5) from the luminance value YH0 obtained by Expressions (6) to (8) may be obtained as the luminance signal YH. . Here, since the luminance value YH0 obtained by the above equations (6) to (8) is obtained at all pixel positions, it has a band from 0 to the Nyquist frequency fs, and is obtained by the equation (5). Since the luminance value Y is obtained from the color signal of each pixel obtained by interpolation, it has a band from 0 to 1/3 fs. Therefore, the luminance signal YH obtained by subtracting the luminance value Y from the luminance value YH0 represents a band from 1/3 fs to fs.

【0036】また、輝度信号YHの生成に際して、低周
波色情報生成手段2において生成された色信号C0を参
照してもよい。すなわち、RGB各色信号の信号値変化
の方向ベクトルを算出し、この方向ベクトルが各信号値
において近似している位置についてはRGBの全色が同
じ方向に変化しているグレーの濃度変化がある領域であ
ると見なすことができる。したがって、この領域につい
ては上記式(6)から(8)により輝度値YH0を求
め、それ以外の領域については色信号C0に基づいて上
記式(5)により求められる輝度値Yを採用し、輝度値
YH0,Yにより輝度信号YHを構成してもよい。これ
により、グレーの濃度変化がない領域に、元の信号には
存在しない輝度成分が生成されることがなくなり、その
結果、輝度成分が誤って生成されることによるアーチフ
ァクトの発生を防止することができる。
When generating the luminance signal YH, the color signal C0 generated by the low-frequency color information generating means 2 may be referred to. That is, a direction vector of a signal value change of each of the RGB color signals is calculated, and a position where the direction vector is approximated in each signal value has a gray density change in which all the RGB colors change in the same direction. Can be considered as Therefore, for this area, the luminance value YH0 is obtained by the above equations (6) to (8), and for the other area, the luminance value Y obtained by the above equation (5) based on the color signal C0 is adopted. The luminance signal YH may be constituted by the values YH0 and YH. As a result, a luminance component that does not exist in the original signal is not generated in an area where there is no change in gray density, and as a result, it is possible to prevent the occurrence of an artifact due to the erroneous generation of the luminance component. it can.

【0037】さらに、色信号C0に基づいて上記式
(5)により輝度値を求めるとともに輝度値Yの微分値
を求め、この微分値が高い位置のみ上記式(6)から
(8)により輝度値YH0を求め、その他の位置につい
ては上記式(5)により求められる輝度値Yを採用し、
輝度値YH0,Yにより輝度信号YHを構成してもよ
い。
Further, based on the color signal C0, a luminance value is obtained by the above equation (5), and a differential value of the luminance value Y is obtained. Only the position where this differential value is high is calculated by the above equations (6) to (8). YH0 is obtained, and for other positions, the luminance value Y obtained by the above equation (5) is used.
The luminance signal YH may be constituted by the luminance values YH0 and Y.

【0038】色変換手段4においては、低周波色情報生
成手段2において生成された色信号C0に対して、上記
式(1)に示すマトリクス演算が施されて変換色信号C
1が得られる。このマトリクス演算は、単板CCD1に
依存する分光感度を有する色信号C0を人間の視覚に対
応する分光感度を有するものに変換する色変換処理を施
すものである。なお、式(1)におけるマトリクスの係
数は実験に基づいて予め設定されるものである。なお、
色変換手段4における色変換処理は、マトリクス演算に
限定されるものでなく、3次元ルックアップテーブルを
用いて、より厳密に色変換を行うようにしてもよい。
In the color conversion means 4, the matrix operation shown in the above equation (1) is performed on the color signal C0 generated by the low-frequency color information generation means 2 to convert the color signal C0.
1 is obtained. In this matrix operation, a color conversion process for converting a color signal C0 having a spectral sensitivity depending on the single-plate CCD 1 into a signal having a spectral sensitivity corresponding to human vision is performed. The coefficients of the matrix in equation (1) are set in advance based on experiments. In addition,
The color conversion processing in the color conversion means 4 is not limited to the matrix operation, and color conversion may be performed more strictly using a three-dimensional lookup table.

【0039】信号処理手段5においては、変換色信号C
1と輝度信号YHとを合成して処理済み信号S1を生成
する。具体的には、高周波輝度情報生成手段3におい
て、0からfsの帯域の輝度信号YHが求められている
場合には、変換色信号C1から上記式(5)により輝度
値Yを求めるとともに、この輝度値Yからなる輝度信号
YLを輝度信号YHから減算して差分輝度信号ΔYを求
め、さらにこの差分輝度信号ΔYを変換色信号C1に加
算することにより処理済み信号S1が生成される。
In the signal processing means 5, the converted color signal C
1 and the luminance signal YH to generate a processed signal S1. Specifically, when the high-frequency luminance information generating means 3 obtains the luminance signal YH in the band from 0 to fs, the luminance value Y is calculated from the converted color signal C1 by the above equation (5). The luminance signal YL including the luminance value Y is subtracted from the luminance signal YH to obtain a differential luminance signal ΔY, and the differential luminance signal ΔY is added to the converted color signal C1 to generate the processed signal S1.

【0040】また、輝度信号YHが1/3fsからfs
の帯域で求められている場合は、変換色信号C1に輝度
信号YHを単に加算すればよい。また、変換色信号C1
を式(5)によりYCC輝度色差空間に変換し、この変
換により得られた輝度値Yを輝度信号YHを構成する輝
度値YH0と置換し、置換されたYCC輝度色差信号か
ら式(5)の逆変換によりRGBの色信号を求め、この
色信号を処理済み信号S1としてもよい。さらに、色信
号C0がYCC輝度色差信号として求められている場合
は、色変換により得られた変換色差値Cr、Cbおよび
輝度信号YHを構成する輝度値YH0から式(5)の逆
変換によりRGBの色信号を求め、この色信号により処
理済み信号S1を構成してもよい。
Further, the luminance signal YH is changed from 1/3 fs to fs.
In this case, the luminance signal YH may be simply added to the converted chrominance signal C1. Also, the converted color signal C1
Is converted into a YCC luminance / chrominance space by Expression (5), the luminance value Y obtained by the conversion is replaced with a luminance value YH0 constituting the luminance signal YH, and the substituted YCC luminance / chrominance signal is replaced by Expression (5). An RGB color signal may be obtained by inverse conversion, and this color signal may be used as the processed signal S1. Further, when the color signal C0 is obtained as a YCC luminance color difference signal, RGB is obtained by inverse conversion of equation (5) from the converted color difference values Cr and Cb obtained by the color conversion and the luminance value YH0 constituting the luminance signal YH. May be obtained, and the processed signal S1 may be constituted by this color signal.

【0041】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図4は本実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。まず、単板CCD1において得られた画像信号S0
から低周波色情報生成手段2において低周波の色情報を
表す色信号C0が生成される(ステップS1)。同様に
画像信号S0から高周波輝度情報生成手段3において高
周波の輝度情報を表す輝度信号YHが生成される(ステ
ップS2)。そして、低周波色情報生成手段2において
生成された色信号C0に対して色変換手段4において色
変換処理が施されて変換色信号C1が生成される(ステ
ップS3)。そして、信号処理手段5において、変換色
信号C1および輝度信号YHから処理済み信号S1を生
成し(ステップS4)、処理を終了する。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the present embodiment. First, the image signal S0 obtained in the single-chip CCD 1
, A low-frequency color information generating means 2 generates a color signal C0 representing low-frequency color information (step S1). Similarly, a luminance signal YH representing high-frequency luminance information is generated from the image signal S0 by the high-frequency luminance information generating means 3 (step S2). Then, color conversion processing is performed on the color signal C0 generated by the low-frequency color information generation means 2 by the color conversion means 4 to generate a converted color signal C1 (step S3). Then, the signal processing means 5 generates a processed signal S1 from the converted color signal C1 and the luminance signal YH (step S4), and ends the processing.

【0042】この処理済み信号S1はモニタやプリンタ
等の再生装置において再生されるが、必要に応じて再生
装置の色再現特性に適合するような色変換(例えばガン
マ変換)が施される。
The processed signal S1 is reproduced by a reproducing apparatus such as a monitor or a printer. If necessary, color conversion (for example, gamma conversion) suitable for the color reproduction characteristics of the reproducing apparatus is performed.

【0043】このように、本実施形態においては、色信
号C0に対してのみ色変換処理が施されるため、上記方
法1のように推定された高周波の輝度成分が強調される
ことがなくなり、これによりノイズを強調することなく
処理済み信号S1を得ることができる。また、色信号C
0は低周波の色情報を表すものであり、折り返し歪みの
影響が除去されているため、アーチファクトが発生する
おそれもなくなる。したがって、正確な色再現性を有
し、また高解像度かつ高画質の画像を再現可能な処理済
み信号S1を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, since the color conversion processing is performed only on the color signal C0, the high-frequency luminance component estimated as in the above method 1 is not emphasized. Thus, the processed signal S1 can be obtained without emphasizing noise. The color signal C
0 represents low-frequency color information, and since the influence of aliasing has been removed, there is no risk of occurrence of artifacts. Therefore, it is possible to obtain the processed signal S1 having accurate color reproducibility and capable of reproducing a high-resolution and high-quality image.

【0044】なお、上記実施形態においては、特開平1
0−200906号に記載された方法により高周波の輝
度情報を表す輝度信号YHを生成しているが、特開平9
−65075号に記載された方法により輝度信号YHを
生成することもできる。ここで特開平9−65075号
に記載された輝度信号YHの生成方法は、ある画素位置
における輝度値YH0をこの画素位置に隣接する画素位
置における信号値に基づいて求めるものである。ここ
で、輝度値YH0を求める画素位置をXij、画素位置
Xijにおける信号値をSij(iは図2の縦方向にお
ける画素位置、jは図2の横方向における画素位置を示
す。)とした場合、輝度値YH0は下記の式(9)によ
り、画素位置Xijに隣接する8画素のうちいずれかの
画素位置の信号値Sxとの平均値として求められる。
Note that, in the above-described embodiment,
A luminance signal YH representing high-frequency luminance information is generated by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H09-200906.
The luminance signal YH can also be generated by the method described in US Pat. Here, the method of generating the luminance signal YH described in JP-A-9-65075 is to determine the luminance value YH0 at a certain pixel position based on the signal value at a pixel position adjacent to this pixel position. Here, the pixel position for obtaining the luminance value YH0 is Xij, and the signal value at the pixel position Xij is Sij (i indicates the pixel position in the vertical direction in FIG. 2 and j indicates the pixel position in the horizontal direction in FIG. 2). , The luminance value YH0 is determined by the following equation (9) as an average value with the signal value Sx at any one of the eight pixels adjacent to the pixel position Xij.

【0045】 YH0=1/2(Sij+Sx) (9) また、図5に示すように輝度値YH0を求める画素位置
Xijを含む4方向のうち、いずれかの方向における3
画素の信号値を式(10)により重み付け加算すること
によって求めてもよい。
YH0 = 1 / (Sij + Sx) (9) Also, as shown in FIG. 5, 3 in any direction among the four directions including the pixel position Xij for obtaining the luminance value YH0
The signal value of the pixel may be obtained by weighting and adding according to equation (10).

【0046】 YH0=1/4(Sa+2Sij+Sb) (10) 但し、Sa、Sbは図5に示す方向にある隣接する2画
素位置での信号値なお、上記実施形態においては、色変
換処理として特開平6−311523号に記載されたマ
トリクス演算を行っているが、これに限定されるもので
はなく、種々の演算を適用することができる。
YH0 = 1/4 (Sa + 2Sij + Sb) (10) where Sa and Sb are signal values at two adjacent pixel positions in the direction shown in FIG. Although the matrix operation described in JP-A-6-31523 is performed, the present invention is not limited to this, and various operations can be applied.

【0047】さらに、上記実施形態においては、高周波
輝度情報生成手段3において、色信号C0を参照して輝
度信号YHを生成する場合についても説明したが、色信
号C0を先に色変換手段4において色変換して変換色信
号C1を得、色信号C0に代えてこの変換色信号C1を
参照して輝度信号YHを生成してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the high-frequency luminance information generating means 3 generates the luminance signal YH with reference to the color signal C0 has been described. The converted color signal C1 may be obtained by color conversion, and the luminance signal YH may be generated by referring to the converted color signal C1 instead of the color signal C0.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態による画像処理装置の構成を
示す概略ブロック図
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】光電変換素子の配列を示す図FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of photoelectric conversion elements.

【図3】R信号の画素位置を示す図FIG. 3 is a diagram showing a pixel position of an R signal.

【図4】本実施形態の動作を示すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing the operation of the embodiment.

【図5】輝度値の求め方を説明するための図FIG. 5 is a diagram for explaining how to obtain a luminance value.

【図6】方法2における光電変換素子の配列を示す図FIG. 6 is a view showing an arrangement of photoelectric conversion elements in a method 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単板CCD 2 低周波色情報生成手段 3 高周波輝度情報生成手段 4 色変換手段 5 信号処理手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single board CCD 2 Low frequency color information generation means 3 High frequency luminance information generation means 4 Color conversion means 5 Signal processing means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異なる分光感度を有する複数種類の光電
変換素子を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得
られたカラー撮像信号に対して画像処理を施す画像処理
方法において、 前記撮像信号に基づいて低周波の色情報を表す色信号を
生成し、 前記色信号に対して色変換処理を施して変換色信号を生
成し、 前記撮像信号に基づいて高周波の輝度情報を表す輝度信
号を生成し、 前記輝度信号および前記変換色信号に基づいて処理済み
カラー信号を生成することを特徴とする画像処理方法。
1. An image processing method for performing image processing on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface, comprising: Generating a color signal representing low-frequency color information; performing a color conversion process on the color signal to generate a converted color signal; generating a luminance signal representing high-frequency luminance information based on the imaging signal; An image processing method, wherein a processed color signal is generated based on the luminance signal and the converted color signal.
【請求項2】 前記変換色信号にも基づいて前記輝度信
号を生成することを特徴とする請求項1記載の画像処理
方法。
2. The image processing method according to claim 1, wherein the luminance signal is generated based on the converted color signal.
【請求項3】 異なる分光感度を有する複数種類の光電
変換素子を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得
られたカラー撮像信号に対して画像処理を施す画像処理
装置において、 前記撮像信号に基づいて低周波の色情報を表す色信号を
生成する低周波色情報生成手段と、 前記色信号に対して色変換処理を施して変換色信号を生
成する色変換手段と、 前記撮像信号に基づいて高周波の輝度情報を表す輝度信
号を生成する高周波輝度情報生成手段と、 前記輝度信号および前記変換色信号に基づいて処理済み
カラー信号を生成する信号処理手段とを備えたことを特
徴とする画像処理装置。
3. An image processing apparatus that performs image processing on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface, wherein: Low-frequency color information generation means for generating a color signal representing low-frequency color information; color conversion means for performing a color conversion process on the color signal to generate a converted color signal; and high-frequency based on the imaging signal An image processing apparatus comprising: a high-frequency luminance information generating unit that generates a luminance signal representing the luminance information of the image signal; and a signal processing unit that generates a processed color signal based on the luminance signal and the converted color signal. .
【請求項4】 前記高周波輝度情報生成手段は、前記変
換色信号にも基づいて前記輝度信号を生成する手段であ
ることを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。
4. The image processing apparatus according to claim 3, wherein said high-frequency luminance information generating means is means for generating said luminance signal based on said converted color signal.
【請求項5】 異なる分光感度を有する複数種類の光電
変換素子を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得
られたカラー撮像信号に対して画像処理を施す画像処理
方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、 前記プログラムは、前記撮像信号に基づいて低周波の色
情報を表す色信号を生成する手順と、 前記色信号に対して色変換処理を施して変換色信号を生
成する手順と、 前記撮像信号に基づいて高周波の輝度情報を表す輝度信
号を生成する手順と、 前記輝度信号および前記変換色信号に基づいて処理済み
カラー信号を生成する手順とを有することを特徴とする
コンピュータ読取り可能な記録媒体。
5. A program for causing a computer to execute an image processing method for performing image processing on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface. A computer-readable recording medium on which is stored a computer-readable recording medium, wherein the program generates a color signal representing low-frequency color information based on the imaging signal; and performs a color conversion process on the color signal to convert the color. A step of generating a signal, a step of generating a luminance signal representing high-frequency luminance information based on the imaging signal, and a step of generating a processed color signal based on the luminance signal and the converted color signal. A computer-readable recording medium characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 前記輝度信号を生成する手順は、前記変
換色信号にも基づいて前記輝度信号を生成する手順であ
ることを特徴とする請求項5記載のコンピュータ読取り
可能な記録媒体。
6. The computer-readable recording medium according to claim 5, wherein the step of generating the luminance signal is a step of generating the luminance signal based on the converted color signal.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6906748B1 (en) 1999-08-24 2005-06-14 Olympus Optical Co., Ltd. Electronic camera
US7801355B2 (en) 2004-02-13 2010-09-21 Seiko Epson Corporation Image processing method, image processing device, semiconductor device, electronic apparatus, image processing program, and computer-readable storage medium

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