JP2000341703A - 信号生成方法および装置並びに記録媒体 - Google Patents
信号生成方法および装置並びに記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単板ＣＣＤ等の撮像デバイスから得られた画
像信号から高周波の輝度信号を生成する際に、すじ状や
粒状のアーチファクト、さらにはノイズの発生を防止す
る。 【解決手段】 単板ＣＣＤ１において得られた撮像信号
Ｓ０から、各画素位置における低周波の輝度信号ＹＬを
生成し、低周波輝度信号ＹＬから各画素位置の上下左右
斜めの各方向における信号値の平坦度合いＨ１〜Ｈ４を
算出し、平坦度合いが最も小さい方向を求める。高周波
輝度信号生成手段４は、各画素位置の信号値と平坦度合
いが最も小さい方向において各画素位置に隣接する画素
位置の信号値を用いて、補間演算により各画素位置の輝
度値を求める。この際、Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての色信号を用
いて演算を行うが、対応する色信号がない場合には、低
周波輝度信号を求める際に算出される低周波の色信号を
用いる。そして求められた輝度値を高周波輝度信号ＹＨ
として生成する。
像信号から高周波の輝度信号を生成する際に、すじ状や
粒状のアーチファクト、さらにはノイズの発生を防止す
る。 【解決手段】 単板ＣＣＤ１において得られた撮像信号
Ｓ０から、各画素位置における低周波の輝度信号ＹＬを
生成し、低周波輝度信号ＹＬから各画素位置の上下左右
斜めの各方向における信号値の平坦度合いＨ１〜Ｈ４を
算出し、平坦度合いが最も小さい方向を求める。高周波
輝度信号生成手段４は、各画素位置の信号値と平坦度合
いが最も小さい方向において各画素位置に隣接する画素
位置の信号値を用いて、補間演算により各画素位置の輝
度値を求める。この際、Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての色信号を用
いて演算を行うが、対応する色信号がない場合には、低
周波輝度信号を求める際に算出される低周波の色信号を
用いる。そして求められた輝度値を高周波輝度信号ＹＨ
として生成する。
Description
【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
カラー撮像信号に基づいて、光電変換素子に対応する各
画素位置における高周波の輝度情報を表す高周波輝度信
号を生成する信号生成方法および装置並びに信号生成方
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。
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
カラー撮像信号に基づいて、光電変換素子に対応する各
画素位置における高周波の輝度情報を表す高周波輝度信
号を生成する信号生成方法および装置並びに信号生成方
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。
【０００２】
【従来の技術】デジタルカメラに用いられる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ＣＣ
Ｄ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、単に補間処理を行うのみでは、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、平滑化処理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、平滑化処理を行うと解像
度が悪化するという問題がある。
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ＣＣ
Ｄ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、単に補間処理を行うのみでは、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、平滑化処理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、平滑化処理を行うと解像
度が悪化するという問題がある。
【０００３】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
おいて得られたカラー撮像信号から、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。
対して感度が高いものである。このため、単板ＣＣＤに
おいて得られたカラー撮像信号から、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−２００９０６号等に記載された方法において
は、単板ＣＣＤにおいて得られた撮像信号から生成され
た低周波の色信号により輝度信号を推測しているため、
この方向において得られる高周波の輝度信号は、実際に
は画像に含まれるエッジ付近においてぼけたものとな
り、その結果画像の解像度が低下してしまうという問題
がある。
開平１０−２００９０６号等に記載された方法において
は、単板ＣＣＤにおいて得られた撮像信号から生成され
た低周波の色信号により輝度信号を推測しているため、
この方向において得られる高周波の輝度信号は、実際に
は画像に含まれるエッジ付近においてぼけたものとな
り、その結果画像の解像度が低下してしまうという問題
がある。
【０００５】また、上記特開平９−６５０７５号に記載
された方法においては、各画素位置における高周波の輝
度信号を、各画素位置とその周囲の画素位置における信
号値から補間演算により求めるものであるため、上記特
開平１０−２００９０６号に記載された方法と比較し
て、それほど解像度は低下しないものである。しかしな
がら、単板ＣＣＤにおいて得られた撮像信号は各画素位
置において全ての色信号（例えばＲＧＢ）が存在するも
のではないため、厳密に見た場合、色エッジの境界付近
においてすじ状のアーチファクトが生じたり、エッジ付
近において粒状のアーチファクトが発生してしまうとい
う問題がある。
された方法においては、各画素位置における高周波の輝
度信号を、各画素位置とその周囲の画素位置における信
号値から補間演算により求めるものであるため、上記特
開平１０−２００９０６号に記載された方法と比較し
て、それほど解像度は低下しないものである。しかしな
がら、単板ＣＣＤにおいて得られた撮像信号は各画素位
置において全ての色信号（例えばＲＧＢ）が存在するも
のではないため、厳密に見た場合、色エッジの境界付近
においてすじ状のアーチファクトが生じたり、エッジ付
近において粒状のアーチファクトが発生してしまうとい
う問題がある。
【０００６】さらに、例えば、赤い色の領域において補
間演算により高周波輝度信号を求めた場合、補間演算に
用いる信号値を得る画素位置において、赤色の信号（Ｒ
信号）が全く存在しない場合がある。このような場合に
おいては、補間演算により得られた高周波輝度信号は、
その画素位置における信号値が小さくなり、その画素位
置のみ信号値が抜けたようなノイズが現れることとな
る。したがって、ローパスフィルタによるフィルタリン
グ処理のように、ノイズを除去するための処理を行う必
要がある。
間演算により高周波輝度信号を求めた場合、補間演算に
用いる信号値を得る画素位置において、赤色の信号（Ｒ
信号）が全く存在しない場合がある。このような場合に
おいては、補間演算により得られた高周波輝度信号は、
その画素位置における信号値が小さくなり、その画素位
置のみ信号値が抜けたようなノイズが現れることとな
る。したがって、ローパスフィルタによるフィルタリン
グ処理のように、ノイズを除去するための処理を行う必
要がある。
【０００７】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、エッジ付近におけるアーチファクトや、
信号値の抜けによるノイズを発生させることなく高周波
の輝度信号を得ることができる信号生成方法および装置
並びに信号生成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。
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、エッジ付近におけるアーチファクトや、
信号値の抜けによるノイズを発生させることなく高周波
の輝度信号を得ることができる信号生成方法および装置
並びに信号生成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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による信号生成方
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
ラー撮像信号に基づいて、前記各光電変換素子に対応す
る各画素位置における高周波の輝度情報を表す高周波輝
度信号を生成する信号生成方法であって、前記各画素位
置および該各画素位置の周囲の画素位置における信号値
に基づいて補間演算を行って前記各画素位置における前
記高周波輝度信号を生成する信号生成方法において、前
記カラー撮像信号に基づいて、前記各画素位置における
低周波の色情報を表す低周波色信号を生成するととも
に、該低周波色信号に基づいて前記各画素位置における
低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号を生成し、該低
周波輝度信号に基づいて、前記各画素位置における信号
値の平坦度合いを表す平坦度情報を、該各画素位置を基
準とする複数方向について算出し、該平坦度情報に基づ
いて、前記各画素位置における前記平坦度合いが最も低
い方向を決定し、該平坦度合いが最も低い方向におい
て、前記各画素位置およびこれに隣接する画素位置にお
ける全色の信号値に基づく前記補間演算を行って、前記
高周波輝度信号を生成することを特徴とするものであ
る。
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
ラー撮像信号に基づいて、前記各光電変換素子に対応す
る各画素位置における高周波の輝度情報を表す高周波輝
度信号を生成する信号生成方法であって、前記各画素位
置および該各画素位置の周囲の画素位置における信号値
に基づいて補間演算を行って前記各画素位置における前
記高周波輝度信号を生成する信号生成方法において、前
記カラー撮像信号に基づいて、前記各画素位置における
低周波の色情報を表す低周波色信号を生成するととも
に、該低周波色信号に基づいて前記各画素位置における
低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号を生成し、該低
周波輝度信号に基づいて、前記各画素位置における信号
値の平坦度合いを表す平坦度情報を、該各画素位置を基
準とする複数方向について算出し、該平坦度情報に基づ
いて、前記各画素位置における前記平坦度合いが最も低
い方向を決定し、該平坦度合いが最も低い方向におい
て、前記各画素位置およびこれに隣接する画素位置にお
ける全色の信号値に基づく前記補間演算を行って、前記
高周波輝度信号を生成することを特徴とするものであ
る。
【０００９】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。
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。
【００１０】また、「低周波の輝度情報を表す低周波輝
度信号」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る。すなわち、
補間処理により各画素位置における低周波の色情報を表
す色信号を求め、この色信号から低周波輝度信号を生成
するものである。このため、低周波輝度信号により得ら
れる画像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、低周波輝度信号
は低周波の輝度情報を表すものとなる。
度信号」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る。すなわち、
補間処理により各画素位置における低周波の色情報を表
す色信号を求め、この色信号から低周波輝度信号を生成
するものである。このため、低周波輝度信号により得ら
れる画像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、低周波輝度信号
は低周波の輝度情報を表すものとなる。
【００１１】さらに、「高周波の輝度情報を表す高周波
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、各画素位置およびその周囲の画
素位置の信号値に基づいて得られるその画素位置におけ
る信号値の輝度成分のことをいう。なお、高周波輝度信
号は各画素位置毎に生成されるため、高周波輝度信号に
より得られる画像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。
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、各画素位置およびその周囲の画
素位置の信号値に基づいて得られるその画素位置におけ
る信号値の輝度成分のことをいう。なお、高周波輝度信
号は各画素位置毎に生成されるため、高周波輝度信号に
より得られる画像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。
【００１２】さらに、「各画素位置および各画素位置の
周囲の画素位置における信号値に基づいて補間演算を行
って高周波輝度信号を得る」とは、例えば、特開平９−
６５０７５号に記載されているように、各画素およびこ
れに隣接する画素の信号値を用いて、これらを所定の比
率により重み付け加算することにより得られる信号値
を、高周波の輝度信号とすることをいう。
周囲の画素位置における信号値に基づいて補間演算を行
って高周波輝度信号を得る」とは、例えば、特開平９−
６５０７５号に記載されているように、各画素およびこ
れに隣接する画素の信号値を用いて、これらを所定の比
率により重み付け加算することにより得られる信号値
を、高周波の輝度信号とすることをいう。
【００１３】また、「平坦度情報」とは、各画素位置に
おける低周波輝度信号の信号値の変化の程度を表す情報
であり、例えば各画素位置およびこれの周囲の画素位置
における信号値の変化の方向および変化の大きさから、
各画素位置を基準とする複数方向の平坦度合いを算出す
ることができる。
おける低周波輝度信号の信号値の変化の程度を表す情報
であり、例えば各画素位置およびこれの周囲の画素位置
における信号値の変化の方向および変化の大きさから、
各画素位置を基準とする複数方向の平坦度合いを算出す
ることができる。
【００１４】さらに、「全色の信号値を用いて補間演算
を行う」とは、平坦度合いが最も低い方向において、各
画素位置およびこれに隣接する画素位置に全色の信号値
が存在する場合にはその信号値を用いて補間演算を行
い、全色の信号値が存在しない場合には、不足する色信
号を低周波輝度信号を生成する際に用いられる低周波色
信号にて代用することにより、全色の信号値に基づく補
間演算を行うことをいう。
を行う」とは、平坦度合いが最も低い方向において、各
画素位置およびこれに隣接する画素位置に全色の信号値
が存在する場合にはその信号値を用いて補間演算を行
い、全色の信号値が存在しない場合には、不足する色信
号を低周波輝度信号を生成する際に用いられる低周波色
信号にて代用することにより、全色の信号値に基づく補
間演算を行うことをいう。
【００１５】本発明による信号生成装置は、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基
づいて、前記各光電変換素子に対応する各画素位置にお
ける高周波の輝度情報を表す高周波輝度信号を生成する
信号生成装置であって、前記各画素位置および該各画素
位置の周囲の画素位置における信号値に基づいて補間演
算を行って前記各画素位置における前記高周波輝度信号
を生成する高周波輝度信号生成手段を備えた信号生成装
置において、前記カラー撮像信号に基づいて、前記各画
素位置における低周波の色情報を表す低周波色信号を生
成するとともに、該低周波色信号に基づいて前記各画素
位置における低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号を
生成する低周波輝度信号生成手段と、該低周波輝度信号
に基づいて、前記各画素位置における信号値の平坦度合
いを表す平坦度情報を、該各画素位置を基準とする複数
方向について算出する平坦度算出手段と、該平坦度情報
に基づいて、前記各画素位置における前記平坦度合いが
最も低い方向を決定する方向決定手段とを備え、前記高
周波輝度信号生成手段は、該平坦度合いが最も低い方向
において、前記各画素位置およびこれに隣接する画素位
置における全色の信号値に基づく前記補間演算を行っ
て、前記高周波輝度信号を生成する手段であることを特
徴とするものである。
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基
づいて、前記各光電変換素子に対応する各画素位置にお
ける高周波の輝度情報を表す高周波輝度信号を生成する
信号生成装置であって、前記各画素位置および該各画素
位置の周囲の画素位置における信号値に基づいて補間演
算を行って前記各画素位置における前記高周波輝度信号
を生成する高周波輝度信号生成手段を備えた信号生成装
置において、前記カラー撮像信号に基づいて、前記各画
素位置における低周波の色情報を表す低周波色信号を生
成するとともに、該低周波色信号に基づいて前記各画素
位置における低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号を
生成する低周波輝度信号生成手段と、該低周波輝度信号
に基づいて、前記各画素位置における信号値の平坦度合
いを表す平坦度情報を、該各画素位置を基準とする複数
方向について算出する平坦度算出手段と、該平坦度情報
に基づいて、前記各画素位置における前記平坦度合いが
最も低い方向を決定する方向決定手段とを備え、前記高
周波輝度信号生成手段は、該平坦度合いが最も低い方向
において、前記各画素位置およびこれに隣接する画素位
置における全色の信号値に基づく前記補間演算を行っ
て、前記高周波輝度信号を生成する手段であることを特
徴とするものである。
【００１６】なお、本発明による信号生成方法をコンピ
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。
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。
【００１７】
【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各画素
位置における低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号が
生成され、この低周波輝度信号に基づいて、各画素位置
における信号値の平坦度合いを表す平坦度情報が、各画
素位置を基準とする複数方向について算出される。そし
て、この平坦度合いが最も低い方向において、各画素位
置およびこれに隣接する画素位置における全色の信号値
に基づく補間演算が行われて、各画素位置における高周
波輝度信号が生成される。このため、補間演算を行う際
に信号値の変動が少ない方向における信号値を用いて高
周波輝度信号を生成することができ、これによりエッジ
部分におけるすじ状あるいは粒状のアーチファクトの発
生を防止することができるとともに、エッジ部分のぼけ
が少ない高解像度の輝度信号を得ることができる。ま
た、全色の信号値を用いて高周波輝度信号を生成してい
るため、色信号の抜けによるノイズの発生を防止するこ
とができ、これによりノイズを除去するための処理を行
う必要がなくなる。
像デバイスにおいて得られたカラー撮像信号から各画素
位置における低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号が
生成され、この低周波輝度信号に基づいて、各画素位置
における信号値の平坦度合いを表す平坦度情報が、各画
素位置を基準とする複数方向について算出される。そし
て、この平坦度合いが最も低い方向において、各画素位
置およびこれに隣接する画素位置における全色の信号値
に基づく補間演算が行われて、各画素位置における高周
波輝度信号が生成される。このため、補間演算を行う際
に信号値の変動が少ない方向における信号値を用いて高
周波輝度信号を生成することができ、これによりエッジ
部分におけるすじ状あるいは粒状のアーチファクトの発
生を防止することができるとともに、エッジ部分のぼけ
が少ない高解像度の輝度信号を得ることができる。ま
た、全色の信号値を用いて高周波輝度信号を生成してい
るため、色信号の抜けによるノイズの発生を防止するこ
とができ、これによりノイズを除去するための処理を行
う必要がなくなる。
【００１８】
【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
信号生成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信号生成装置は、
単板ＣＣＤ１を構成する各光電変換素子において得られ
た信号値から各画素位置における高周波の輝度信号ＹＨ
を生成するものであり、各信号値により構成される撮像
信号Ｓ０から低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号Ｙ
Ｌを生成する低周波輝度信号生成手段２と、低周波輝度
信号ＹＬに基づいて各画素位置における平坦度合いを算
出する平坦度算出手段３と、後述するように平坦度算出
手段３において算出された平坦度に基づいて、撮像信号
Ｓ０に対して重み付け加算を行って高周波輝度信号ＹＨ
を生成する高周波輝度信号生成手段４とを備える。
形態について説明する。図１は本発明の実施形態による
信号生成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信号生成装置は、
単板ＣＣＤ１を構成する各光電変換素子において得られ
た信号値から各画素位置における高周波の輝度信号ＹＨ
を生成するものであり、各信号値により構成される撮像
信号Ｓ０から低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号Ｙ
Ｌを生成する低周波輝度信号生成手段２と、低周波輝度
信号ＹＬに基づいて各画素位置における平坦度合いを算
出する平坦度算出手段３と、後述するように平坦度算出
手段３において算出された平坦度に基づいて、撮像信号
Ｓ０に対して重み付け加算を行って高周波輝度信号ＹＨ
を生成する高周波輝度信号生成手段４とを備える。
【００１９】なお、本発明による信号生成装置は、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備
えられた画像処理装置に設けられるものである。この画
像処理装置としては、例えば上記特開平１０−２００９
０６号、同９−６５０７５号等に記載されたように、単
板ＣＣＤ１において得られた撮像信号Ｓ０から高周波輝
度信号ＹＨおよび低周波の色信号を生成してカラー画像
信号を再構成するものであり、この画像処理装置におけ
る高周波輝度信号ＹＨを生成するために、本実施形態に
よる信号生成装置が用いられるものである。
タルカメラやフイルムから画像を読み取る撮像装置に備
えられた画像処理装置に設けられるものである。この画
像処理装置としては、例えば上記特開平１０−２００９
０６号、同９−６５０７５号等に記載されたように、単
板ＣＣＤ１において得られた撮像信号Ｓ０から高周波輝
度信号ＹＨおよび低周波の色信号を生成してカラー画像
信号を再構成するものであり、この画像処理装置におけ
る高周波輝度信号ＹＨを生成するために、本実施形態に
よる信号生成装置が用いられるものである。
【００２０】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１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
よる信号生成装置はいずれの配列の単板ＣＣＤ１から得
られる撮像信号Ｓ０から高周波輝度信号ＹＨを生成する
ものであってもよいが、本実施形態においては、図２
（ｂ）に示す光電変換素子の配列を有する単板ＣＣＤ１
において得られた撮像信号Ｓ０に対して処理を施すもの
として説明する。
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１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
よる信号生成装置はいずれの配列の単板ＣＣＤ１から得
られる撮像信号Ｓ０から高周波輝度信号ＹＨを生成する
ものであってもよいが、本実施形態においては、図２
（ｂ）に示す光電変換素子の配列を有する単板ＣＣＤ１
において得られた撮像信号Ｓ０に対して処理を施すもの
として説明する。
【００２１】低周波輝度信号生成手段２は、単板ＣＣＤ
１から得られる撮像信号Ｓ０から各画素位置における色
信号を生成し、この色信号から低周波輝度信号ＹＬを生
成する。まず、色信号を構成するＲの色信号（Ｒ信号）
の生成について説明する。図２（ｂ）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この順序で補間演算を施すこ
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。
１から得られる撮像信号Ｓ０から各画素位置における色
信号を生成し、この色信号から低周波輝度信号ＹＬを生
成する。まず、色信号を構成するＲの色信号（Ｒ信号）
の生成について説明する。図２（ｂ）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この順序で補間演算を施すこ
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。
【００２２】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
おいて使用される撮像信号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 Ｓk+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（１）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。
Ｂスプライン補間演算について説明する。本実施形態に
おいて使用される撮像信号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 Ｓk+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（１）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。
【００２３】 Ｙ′＝ｃk-1 Ｙk-1 ＋ｃk Ｙk ＋ｃk+1 Ｙk+1 ＋ｃk+2 Ｙk+2 （１） 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
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Ｂスプライン補間演算式（２）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。
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
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Ｂスプライン補間演算式（２）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。
【００２４】 Ｙ′＝ｂk-1 Ｙk-1 ＋ｂk Ｙk ＋ｂk+1 Ｙk+1 ＋ｂk+2 Ｙk+2 （２） 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、本実施形態においては、色信号を平滑化する観点
からＢスプライン補間演算を行うことが好ましく、また
補間演算を行うことなく単にローパスフィルタによって
フィルタリング処理することにより画素位置Ｘにおける
Ｒの信号値を求めるようにしてもよい。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、図２（ｂ）に示す光電変換素子の配列を有
する単板ＣＣＤ１では元のＲ信号、Ｂ信号はそれぞれ縦
方向には全信号の１／２、横方向には全信号の１／４し
か存在しないことから、縦方向に１／２ｆｓ以上、横方
向に１／４ｆｓ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。なお、ローパスフィルタの特性は、
単板ＣＣＤ１における光電変換素子の配列に応じて変更
することが好ましい。
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、本実施形態においては、色信号を平滑化する観点
からＢスプライン補間演算を行うことが好ましく、また
補間演算を行うことなく単にローパスフィルタによって
フィルタリング処理することにより画素位置Ｘにおける
Ｒの信号値を求めるようにしてもよい。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、図２（ｂ）に示す光電変換素子の配列を有
する単板ＣＣＤ１では元のＲ信号、Ｂ信号はそれぞれ縦
方向には全信号の１／２、横方向には全信号の１／４し
か存在しないことから、縦方向に１／２ｆｓ以上、横方
向に１／４ｆｓ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。なお、ローパスフィルタの特性は、
単板ＣＣＤ１における光電変換素子の配列に応じて変更
することが好ましい。
【００２５】そして、Ｒ，Ｂ信号について、上述したよ
うな補間演算あるいはローパスフィルタによるフィルタ
リング処理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。
うな補間演算あるいはローパスフィルタによるフィルタ
リング処理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。
【００２６】また、Ｇ信号はＲ信号およびＢ信号よりも
多くの画素位置において信号値が得られるため、Ｇ信号
についてはＲ信号およびＢ信号と整合させるために、図
２（ｂ）における縦方向に画素を間引き、間引いた後に
上述したような補間演算あるいはローパスフィルタによ
るフィルタリング処理を行うことにより、信号値が存在
しない画素位置Ｘにおける信号値を求める。このよう
に、補間演算あるいはフィルタリング処理により求めら
れた色信号の各色成分をＲＬ，ＧＬ，ＢＬとする。
多くの画素位置において信号値が得られるため、Ｇ信号
についてはＲ信号およびＢ信号と整合させるために、図
２（ｂ）における縦方向に画素を間引き、間引いた後に
上述したような補間演算あるいはローパスフィルタによ
るフィルタリング処理を行うことにより、信号値が存在
しない画素位置Ｘにおける信号値を求める。このよう
に、補間演算あるいはフィルタリング処理により求めら
れた色信号の各色成分をＲＬ，ＧＬ，ＢＬとする。
【００２７】次にこのようにして求められた色信号から
各画素位置において下記の式（３）に示す演算を行っ
て、各画素位置における信号値ＹＬ０を算出し、これを
低周波輝度信号ＹＬとして生成する。
各画素位置において下記の式（３）に示す演算を行っ
て、各画素位置における信号値ＹＬ０を算出し、これを
低周波輝度信号ＹＬとして生成する。
【００２８】 ＹＬ０＝０．３ＲＬ＋０．６ＧＬ＋０．１ＢＬ （３） このようにして生成された低周波輝度信号ＹＬは、平坦
度算出手段３に入力される。平坦度算出手段３において
は、各画素位置における縦、横、斜め（右上がりおよび
左下がり）の合計４方向についての信号値の平坦度合い
が算出される。この平坦度合いの算出は、各画素位置を
中心とする３×３画素の範囲内における低周波輝度信号
ＹＬの信号値ＹＬ０に基づいて、ロビンソンのエッジ検
出フィルタによりフィルタリング処理を行うことにより
求めることができる（画像解析ハンドブック、高木幹
雄、下田陽久、東京大学出版会、1991、1/17、PP55
4）。このロビンソンのエッジ検出フィルタを図４に示
す。図４（ａ）に示すフィルタは図５に示す矢印Ａ方向
のエッジ強度を算出するためのフィルタであり、以下図
４（ｂ）に示すフィルタは矢印Ｂ方向、図４（ｃ）に示
すフィルタは矢印Ｃ方向、図４（ｄ）に示すフィルタは
矢印Ｄ方向のエッジ強度を算出するためのフィルタであ
る。本実施形態においては、矢印Ａ〜Ｄの４方向におけ
るエッジ強度を平坦度合いとして求めるものである。具
体的には図６に示すように各画素位置の信号値をＹＬji
（ｉ，ｊ＝１〜３）とした場合、矢印Ａ方向の平坦度合
いＨ１は下記の式（４）により算出することができる。
度算出手段３に入力される。平坦度算出手段３において
は、各画素位置における縦、横、斜め（右上がりおよび
左下がり）の合計４方向についての信号値の平坦度合い
が算出される。この平坦度合いの算出は、各画素位置を
中心とする３×３画素の範囲内における低周波輝度信号
ＹＬの信号値ＹＬ０に基づいて、ロビンソンのエッジ検
出フィルタによりフィルタリング処理を行うことにより
求めることができる（画像解析ハンドブック、高木幹
雄、下田陽久、東京大学出版会、1991、1/17、PP55
4）。このロビンソンのエッジ検出フィルタを図４に示
す。図４（ａ）に示すフィルタは図５に示す矢印Ａ方向
のエッジ強度を算出するためのフィルタであり、以下図
４（ｂ）に示すフィルタは矢印Ｂ方向、図４（ｃ）に示
すフィルタは矢印Ｃ方向、図４（ｄ）に示すフィルタは
矢印Ｄ方向のエッジ強度を算出するためのフィルタであ
る。本実施形態においては、矢印Ａ〜Ｄの４方向におけ
るエッジ強度を平坦度合いとして求めるものである。具
体的には図６に示すように各画素位置の信号値をＹＬji
（ｉ，ｊ＝１〜３）とした場合、矢印Ａ方向の平坦度合
いＨ１は下記の式（４）により算出することができる。
【００２９】 H1=|YL11+2YL12+YL13-YL31-2YL32-YL33| （４） そして、同様にして矢印Ｂ，Ｃ，Ｄ方向の平坦度合いＨ
２，Ｈ３，Ｈ４も算出することができる。
２，Ｈ３，Ｈ４も算出することができる。
【００３０】このようにして各画素位置における平坦度
合いＨ１〜Ｈ４が算出されると、これに基づいて各画素
位置における平坦方向が決定される。これは平坦度合い
Ｈ１〜Ｈ４のうち最も値が小さい方向を平坦方向として
決定するものである。
合いＨ１〜Ｈ４が算出されると、これに基づいて各画素
位置における平坦方向が決定される。これは平坦度合い
Ｈ１〜Ｈ４のうち最も値が小さい方向を平坦方向として
決定するものである。
【００３１】このようにして平坦方向が決定されると、
高周波輝度信号生成手段４において、高周波の輝度信号
ＹＨが生成される。まず各画素位置での輝度値ＹＨ０を
算出するために使用する信号値を、平坦度合い算出手段
３において求められた平坦方向に基づいて決定するとと
もに、その信号値に対する重み付け係数を決定する。平
坦方向と単板ＣＣＤ１における光電変換素子の配列との
関係における、輝度値算出に使用する信号値とこれに対
する重み付け係数との関係を図７に示す。なお、本実施
形態においては各画素位置において得られる信号値およ
び各画素位置において平坦方向に隣接する画素位置にて
得られる信号値に基づいて、各画素位置での輝度値ＹＨ
０を算出するものである。また、本実施形態において
は、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝３：６：１となるように演算を行って
輝度値ＹＨ０を算出する。さらに、本実施形態において
は、単板ＣＣＤ１は図２（ｂ）に示すように光電変換素
子が配列されているため、ある画素位置を基準とする３
×３画素の領域内において得られる色信号値の組み合わ
せは、図７に示す４通りのものとなる。
高周波輝度信号生成手段４において、高周波の輝度信号
ＹＨが生成される。まず各画素位置での輝度値ＹＨ０を
算出するために使用する信号値を、平坦度合い算出手段
３において求められた平坦方向に基づいて決定するとと
もに、その信号値に対する重み付け係数を決定する。平
坦方向と単板ＣＣＤ１における光電変換素子の配列との
関係における、輝度値算出に使用する信号値とこれに対
する重み付け係数との関係を図７に示す。なお、本実施
形態においては各画素位置において得られる信号値およ
び各画素位置において平坦方向に隣接する画素位置にて
得られる信号値に基づいて、各画素位置での輝度値ＹＨ
０を算出するものである。また、本実施形態において
は、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝３：６：１となるように演算を行って
輝度値ＹＨ０を算出する。さらに、本実施形態において
は、単板ＣＣＤ１は図２（ｂ）に示すように光電変換素
子が配列されているため、ある画素位置を基準とする３
×３画素の領域内において得られる色信号値の組み合わ
せは、図７に示す４通りのものとなる。
【００３２】ここで、図７における光電変換素子の配列
番号が１であり、平坦方向が矢印Ａ方向であった場合に
は、信号値Ｂ２２，Ｒ１２，Ｒ３２を用いて輝度値ＹＨ
０が算出される。なお、この場合、３つの画素のうち２
つの画素位置においてＲ信号が得られるため、Ｒ：Ｇ：
Ｂ＝３：６：１となるように、２つのＲ信号に対する比
率が設定されているが、いずれか一方のＲ信号のみを用
いてもよい。また、光電変換素子の配列番号１において
矢印Ａ方向にはＧの信号値が存在しないため、Ｂ２２の
画素位置において上記低周波輝度信号生成手段２におい
て生成された信号値ＧＬを用いて下記の式（５）により
輝度値ＹＨ０を求める。
番号が１であり、平坦方向が矢印Ａ方向であった場合に
は、信号値Ｂ２２，Ｒ１２，Ｒ３２を用いて輝度値ＹＨ
０が算出される。なお、この場合、３つの画素のうち２
つの画素位置においてＲ信号が得られるため、Ｒ：Ｇ：
Ｂ＝３：６：１となるように、２つのＲ信号に対する比
率が設定されているが、いずれか一方のＲ信号のみを用
いてもよい。また、光電変換素子の配列番号１において
矢印Ａ方向にはＧの信号値が存在しないため、Ｂ２２の
画素位置において上記低周波輝度信号生成手段２におい
て生成された信号値ＧＬを用いて下記の式（５）により
輝度値ＹＨ０を求める。
【００３３】 YH0=0.15R12+0.15R32+0.6GL+0.1B32 （５） すなわち、光電変換素子の配列番号３，４において矢印
Ｂ〜Ｄの方向には、Ｒ，Ｇ，Ｂ全色の信号値が存在する
ため、平坦方向に隣接する３画素位置における信号値を
用いて輝度値ＹＨ０を算出する。一方、光電変換素子の
配列番号１，２における矢印Ａ〜Ｄ方向、配列番号３，
４における矢印Ａ方向には、Ｒ，Ｇ，Ｂ全色の信号値が
存在しないため、輝度値ＹＨ０を算出する画素位置にお
ける低周波の色信号ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを使用し、全色を
用いた演算を行って各画素位置における輝度値ＹＨ０を
算出するものである。そして算出された輝度値ＹＨ０を
高周波輝度信号ＹＨとして生成する。
Ｂ〜Ｄの方向には、Ｒ，Ｇ，Ｂ全色の信号値が存在する
ため、平坦方向に隣接する３画素位置における信号値を
用いて輝度値ＹＨ０を算出する。一方、光電変換素子の
配列番号１，２における矢印Ａ〜Ｄ方向、配列番号３，
４における矢印Ａ方向には、Ｒ，Ｇ，Ｂ全色の信号値が
存在しないため、輝度値ＹＨ０を算出する画素位置にお
ける低周波の色信号ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを使用し、全色を
用いた演算を行って各画素位置における輝度値ＹＨ０を
算出するものである。そして算出された輝度値ＹＨ０を
高周波輝度信号ＹＨとして生成する。
【００３４】なお、この場合、低周波色信号を用いて高
周波輝度信号を生成していることとなるが、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の全色について低周波色信号を用いることはないため、
上記特開平１０−２００９０６号に記載された方法と比
較して、画像におけるエッジ部分はぼけないものとな
る。
周波輝度信号を生成していることとなるが、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の全色について低周波色信号を用いることはないため、
上記特開平１０−２００９０６号に記載された方法と比
較して、画像におけるエッジ部分はぼけないものとな
る。
【００３５】このようにして各画素位置における輝度値
ＹＨ０を平坦方向における画素位置の信号から算出する
ことにより、エッジ強度の値が小さいすなわち平坦な方
向の信号値のみから輝度値ＹＨ０が求められることとな
る。これにより、エッジ強度の値が大きいすなわちエッ
ジの濃度変化が大きい方向における信号値を用いること
なく高周波輝度信号ＹＨを生成することができ、これに
よりエッジ部分におけるぼけや粒状のアーチファクトの
発生を防止することができる。
ＹＨ０を平坦方向における画素位置の信号から算出する
ことにより、エッジ強度の値が小さいすなわち平坦な方
向の信号値のみから輝度値ＹＨ０が求められることとな
る。これにより、エッジ強度の値が大きいすなわちエッ
ジの濃度変化が大きい方向における信号値を用いること
なく高周波輝度信号ＹＨを生成することができ、これに
よりエッジ部分におけるぼけや粒状のアーチファクトの
発生を防止することができる。
【００３６】すなわち、図８（ａ）に示すように濃度変
化が大きいエッジ部分において、濃度が変化する方向に
式（５）により輝度信号を求めると、図８（ｂ）に示す
ようにエッジ部分がなまってしまう。これに対して図９
（ａ）に示すように濃度変化が小さい部分において濃度
が変化する方向に輝度信号を求めても、図９（ｂ）に示
すように信号値はほとんど変化しないものとなる。した
がって、信号値が平坦な方向にある画素位置の信号値を
用いて高周波輝度信号ＹＨを算出することにより、図８
（ｂ）に示すようにエッジがなまることがなくなって、
エッジのぼけやすじ状あるいは粒状のアーチファクトの
発生を防止することができる。
化が大きいエッジ部分において、濃度が変化する方向に
式（５）により輝度信号を求めると、図８（ｂ）に示す
ようにエッジ部分がなまってしまう。これに対して図９
（ａ）に示すように濃度変化が小さい部分において濃度
が変化する方向に輝度信号を求めても、図９（ｂ）に示
すように信号値はほとんど変化しないものとなる。した
がって、信号値が平坦な方向にある画素位置の信号値を
用いて高周波輝度信号ＹＨを算出することにより、図８
（ｂ）に示すようにエッジがなまることがなくなって、
エッジのぼけやすじ状あるいは粒状のアーチファクトの
発生を防止することができる。
【００３７】また、各画素位置における輝度値ＹＨ０を
算出する際に、ＲＧＢ全色の色信号を用いているため、
色信号の欠落に起因するノイズの発生を防止することが
できる。
算出する際に、ＲＧＢ全色の色信号を用いているため、
色信号の欠落に起因するノイズの発生を防止することが
できる。
【００３８】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図１０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において得られた撮像信号Ｓ
０から低周波輝度信号生成手段２において低周波の輝度
情報を表す低周波輝度信号ＹＬが生成される（ステップ
Ｓ１）。そして、平坦度合い算出手段３において低周波
輝度信号ＹＬに基づいて、上述したように各画素位置を
中心とした４方向における平坦度合いＨ１〜Ｈ４を算出
する（ステップＳ２）。そして算出された平坦度合いＨ
１〜Ｈ４のうち最も値が小さい方向を平坦方向として決
定する（ステップＳ３）。この平坦方向に関する情報は
高周波輝度信号生成手段４に入力され、上述したよう
に、図７に示す表を参照して平坦方向において各画素位
置およびこれに隣接する画素位置の信号値に基づいて、
各画素位置での輝度値ＹＨ０が得られる。そしてこの輝
度値ＹＨ０が高周波輝度信号ＹＨとして生成される（ス
テップＳ４）。
る。図１０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において得られた撮像信号Ｓ
０から低周波輝度信号生成手段２において低周波の輝度
情報を表す低周波輝度信号ＹＬが生成される（ステップ
Ｓ１）。そして、平坦度合い算出手段３において低周波
輝度信号ＹＬに基づいて、上述したように各画素位置を
中心とした４方向における平坦度合いＨ１〜Ｈ４を算出
する（ステップＳ２）。そして算出された平坦度合いＨ
１〜Ｈ４のうち最も値が小さい方向を平坦方向として決
定する（ステップＳ３）。この平坦方向に関する情報は
高周波輝度信号生成手段４に入力され、上述したよう
に、図７に示す表を参照して平坦方向において各画素位
置およびこれに隣接する画素位置の信号値に基づいて、
各画素位置での輝度値ＹＨ０が得られる。そしてこの輝
度値ＹＨ０が高周波輝度信号ＹＨとして生成される（ス
テップＳ４）。
【００３９】生成された高周波輝度信号ＹＨは、上記特
開平１０−２００９０６号、同９−６５０７５号等に記
載されたように、単板ＣＣＤ１において得られた撮像信
号Ｓ０から生成された低周波の色度信号とともに、カラ
ー画像信号を再構成するために用いられる。
開平１０−２００９０６号、同９−６５０７５号等に記
載されたように、単板ＣＣＤ１において得られた撮像信
号Ｓ０から生成された低周波の色度信号とともに、カラ
ー画像信号を再構成するために用いられる。
【００４０】このように、本実施形態においては、各画
素位置における信号値の平坦度合いが最も低い方向にお
いて、各画素位置およびこれに隣接する画素位置におけ
る全色の信号値を用いて補間演算を行って、各画素位置
における高周波輝度信号ＹＨを生成するようにしたた
め、補間演算を行う際に信号値の変動が少ない方向にお
ける信号値を用いて高周波輝度信号を生成することがで
き、これによりエッジ部分におけるすじ状あるいは粒状
のアーチファクトの発生を防止することができるととも
に、エッジ部分のぼけが少ない高解像度の輝度信号を得
ることができる。また、全色の信号値を用いて高周波輝
度信号ＹＨを生成しているため、色信号の抜けによるノ
イズの発生を防止することができ、これによりノイズを
除去するための処理を行う必要がなくなる。
素位置における信号値の平坦度合いが最も低い方向にお
いて、各画素位置およびこれに隣接する画素位置におけ
る全色の信号値を用いて補間演算を行って、各画素位置
における高周波輝度信号ＹＨを生成するようにしたた
め、補間演算を行う際に信号値の変動が少ない方向にお
ける信号値を用いて高周波輝度信号を生成することがで
き、これによりエッジ部分におけるすじ状あるいは粒状
のアーチファクトの発生を防止することができるととも
に、エッジ部分のぼけが少ない高解像度の輝度信号を得
ることができる。また、全色の信号値を用いて高周波輝
度信号ＹＨを生成しているため、色信号の抜けによるノ
イズの発生を防止することができ、これによりノイズを
除去するための処理を行う必要がなくなる。
【００４１】なお、上記実施形態においては、エッジ強
度を算出するためのフィルタとして、図４に示すロビン
ソンのエッジ検出フィルタを用いているが、これに限定
されるものではなく、差分フィルタやPrewittのフィル
タ等他のフィルタを用いてもよい（画像解析ハンドブッ
ク、高木幹雄、下田陽久、東京大学出版会、1991、1/1
7、PP553,555）。
度を算出するためのフィルタとして、図４に示すロビン
ソンのエッジ検出フィルタを用いているが、これに限定
されるものではなく、差分フィルタやPrewittのフィル
タ等他のフィルタを用いてもよい（画像解析ハンドブッ
ク、高木幹雄、下田陽久、東京大学出版会、1991、1/1
7、PP553,555）。
【図１】本発明の実施形態による信号生成装置を適用し
た画像処理装置の構成を示す概略ブロック図
た画像処理装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】光電変換素子の配列を示す図
【図３】Ｒ信号の画素位置を示す図
【図４】ロビンソンのエッジ検出フィルタを示す図
【図５】平坦度合いを算出する方向を示す図
【図６】平坦度合いの算出を説明するための図
【図７】平坦方向と単板ＣＣＤにおける光電変換素子の
配列との関係における、輝度値算出に使用する信号値と
これに対する重み付け係数との関係を示す図
配列との関係における、輝度値算出に使用する信号値と
これに対する重み付け係数との関係を示す図
【図８】高周波輝度信号生成による信号値の変化を示す
図
図
【図９】高周波輝度信号生成による信号値の変化を示す
図
図
【図１０】本実施形態の動作を示すフローチャート
１ 単板ＣＣＤ ２ 低周波輝度信号生成手段 ３ 平坦度算出手段 ４ 高周波輝度信号生成手段
Claims (3)
- 【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基づいて、前記各光電変換素子
に対応する各画素位置における高周波の輝度情報を表す
高周波輝度信号を生成する信号生成方法であって、前記
各画素位置および該各画素位置の周囲の画素位置におけ
る信号値に基づいて補間演算を行って前記各画素位置に
おける前記高周波輝度信号を生成する信号生成方法にお
いて、 前記カラー撮像信号に基づいて、前記各画素位置におけ
る低周波の色情報を表す低周波色信号を生成するととも
に、該低周波色信号に基づいて前記各画素位置における
低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号を生成し、 該低周波輝度信号に基づいて、前記各画素位置における
信号値の平坦度合いを表す平坦度情報を、該各画素位置
を基準とする複数方向について算出し、 該平坦度情報に基づいて、前記各画素位置における前記
平坦度合いが最も低い方向を決定し、 該平坦度合いが最も低い方向において、前記各画素位置
およびこれに隣接する画素位置における全色の信号値に
基づく前記補間演算を行って、前記高周波輝度信号を生
成することを特徴とする信号生成方法。 - 【請求項２】 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基づいて、前記各光電変換素子
に対応する各画素位置における高周波の輝度情報を表す
高周波輝度信号を生成する信号生成装置であって、前記
各画素位置および該各画素位置の周囲の画素位置におけ
る信号値に基づいて補間演算を行って前記各画素位置に
おける前記高周波輝度信号を生成する高周波輝度信号生
成手段を備えた信号生成装置において、 前記カラー撮像信号に基づいて、前記各画素位置におけ
る低周波の色情報を表す低周波色信号を生成するととも
に、該低周波色信号に基づいて前記各画素位置における
低周波の輝度情報を表す低周波輝度信号を生成する低周
波輝度信号生成手段と、 該低周波輝度信号に基づいて、前記各画素位置における
信号値の平坦度合いを表す平坦度情報を、該各画素位置
を基準とする複数方向について算出する平坦度算出手段
と、 該平坦度情報に基づいて、前記各画素位置における前記
平坦度合いが最も低い方向を決定する方向決定手段とを
備え、 前記高周波輝度信号生成手段は、該平坦度合いが最も低
い方向において、前記各画素位置およびこれに隣接する
画素位置における全色の信号値に基づく前記補間演算を
行って、前記高周波輝度信号を生成する手段であること
を特徴とする信号生成装置。 - 【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基づいて、前記各光電変換素子
に対応する各画素位置における高周波の輝度情報を表す
高周波輝度信号を生成する信号生成方法であって、前記
各画素位置および該各画素位置の周囲の画素位置におけ
る信号値に基づいて補間演算を行って前記各画素位置に
おける前記高周波輝度信号を生成する信号生成方法をコ
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、前記カラー撮像信号に基づいて、前
記各画素位置における低周波の色情報を表す低周波色信
号を生成するとともに、該低周波色信号に基づいて前記
各画素位置における低周波の輝度情報を表す低周波輝度
信号を生成する手順と、 該低周波輝度信号に基づいて、前記各画素位置における
信号値の平坦度合いを表す平坦度情報を、該各画素位置
を基準とする複数方向について算出する手順と、 該平坦度情報に基づいて、前記各画素位置における前記
平坦度合いが最も低い方向を決定する手順と、 該平坦度合いが最も低い方向において、前記各画素位置
およびこれに隣接する画素位置における全色の信号値に
基づく前記補間演算を行って、前記高周波輝度信号を生
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145954A JP2000341703A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 信号生成方法および装置並びに記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145954A JP2000341703A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 信号生成方法および装置並びに記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341703A true JP2000341703A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15396884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11145954A Withdrawn JP2000341703A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 信号生成方法および装置並びに記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000341703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106017369A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-12 | 努比亚技术有限公司 | 检测方法及装置 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11145954A patent/JP2000341703A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106017369A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-12 | 努比亚技术有限公司 | 检测方法及装置 |
| CN106017369B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-01-15 | 努比亚技术有限公司 | 检测方法及装置 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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