JP2001045509A - 補間処理装置および補間処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

補間処理装置および補間処理プログラムを記録した記録媒体

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JP2001045509A
JP2001045509A JP11213746A JP21374699A JP2001045509A JP 2001045509 A JP2001045509 A JP 2001045509A JP 11213746 A JP11213746 A JP 11213746A JP 21374699 A JP21374699 A JP 21374699A JP 2001045509 A JP2001045509 A JP 2001045509A
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健一 石賀
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第1の色成分および第2の色成分を有する格
子点と第1の色成分および第3の色成分を有する格子点
とから成るカラー画像に対し、各々の格子点に欠落する
色成分の値である補間量を算出する補間処理を行う補間
処理装置と、該補間処理をコンピュータに実行させる補
間処理プログラムを記録した記録媒体とに関し、補間処
理を精度良くかつ容易に行うことを目的とする。 【解決手段】 類似度算出手段は、補間対象格子点を中
心に対称となる位置に存在する2つずつの異色格子点を
通る複数の方向のうち、少なくとも2つの方向に対する
類似度を各々の方向に存在する格子点の色成分の値を用
いて算出し、類似性判定手段は、該少なくとも2つの方
向に対する類似度に基づき各々の方向に対する類似性の
強弱を判定し、補間量算出手段は、類似性が強いと判定
された方向に存在する格子点の色成分の値に基づき補間
量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3つの色成分から
成る表色系によって示され、第1の色成分および第2の
色成分を有する格子点と、第1の色成分および第3の色
成分を有する格子点とから成るカラー画像に対して、各
々の格子点に欠落する色成分の値に相当する補間量を算
出する補間処理を行う補間処理装置と、該補間処理をコ
ンピュータに実行させる補間処理プログラムを記録した
記録媒体とに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、2板式の撮像素子(例えば、
一方の撮像素子がGのみから成り他方の撮像素子がRと
Bとから成る構成や、双方の撮像素子がベイア配列され
て成る構成)によって生成されるカラー画像(G成分お
よびR成分を有する格子点とG成分およびB成分を有す
る格子点とで構成されるカラー画像)に対し、各格子点
毎に欠落する色成分の値を補う補間処理としては、単板
式の撮像素子によって生成されるカラー画像に対する補
間処理と同様に、例えば、米国特許第4,642,67
8号明細書に開示されたような、色差((R成分の値-G
成分の値)や(B成分の値-G成分の値))に応じて線形補
間を行う方法が一般的に用いられている。
【0003】しかし、このような補間処理では、カラー
画像内のエッジ部分が無視されて線形補間が行われるた
め、エッジ部分で偽色が発生し易いという問題があっ
た。そこで、このようなエッジ部分における偽色の発生
を低減するために、カラー画像をエッジ部分を境に複数
の領域に分割し、各領域毎に線形補間を行う方法が考え
られている。例えば、米国特許第5,032,910号
明細書には、G成分とR成分やB成分との差を閾値と比
較することによって色が変化するエッジ部分を検出して
カラー画像を複数の領域に分割し、各領域を線形補間す
る方法が開示されており、米国特許第5,040,06
4号明細書には、G成分の特徴を調べることによってエ
ッジ部分を検出してカラー画像を複数の領域に分割し、
各領域を線形補間する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの明細
書に開示された技術では、エッジ部分を検出する過程
で、連続する格子点の色成分の値を順次読み出し、エッ
ジ部分が検出された時点で、各領域の起点となる格子点
に戻って線形補間を行うことになり、処理の対象となる
格子点の位置を管理するなど、極めて複雑な演算を行う
必要があった。
【0005】ところで、米国特許第5,629,734
号明細書には、ベイア配列されて成る単板式の撮像素子
によって生成されるカラー画像に対する補間処理を、比
較的簡単に行うことができる技術が開示されている。し
かし、このような補間処理は、2板式の撮像素子によっ
て生成されるカラー画像(G成分およびR成分を有する
格子点とG成分およびB成分を有する格子点とで構成さ
れるカラー画像)には適用することができない。
【0006】そこで、請求項1ないし請求項8に記載の
発明は、3つの色成分から成る表色系によって示され、
第1の色成分および第2の色成分を有する格子点と、第
1の色成分および第3の色成分を有する格子点とから成
るカラー画像に対する補間処理を、精度良くかつ容易に
行うことができる補間処理装置を提供することを目的と
する。
【0007】また、請求項9ないし請求項10に記載の
発明は、3つの色成分から成る表色系によって示され、
第1の色成分および第2の色成分を有する格子点と、第
1の色成分および第3の色成分を有する格子点とから成
るカラー画像に対する補間処理を、精度良くかつ容易に
行うことができる補間処理プログラムを記録した記録媒
体を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の補間処
理装置は、3つの色成分から成る表色系によって示さ
れ、第1の色成分および第2の色成分を有する格子点
と、第1の色成分および第3の色成分を有する格子点と
が市松模様状に配置されて成るカラー画像(図3に示す
画像データに対応する)を補間処理の対象とし、類似度
算出手段(図1の補間処理部5の「類似度を算出する機
能」に対応する)は、補間対象格子点を中心に対称とな
る位置に存在する2つずつの異色格子点を通る複数の方
向(図3(b)において、R[i,j+1],B[i,j],R[i,j-1]を
通る方向、R[i-1,j+2],B[i,j],R[i+1,j-2]を通る方向、
R[i-2,j+1],B[i,j],R[i+2,j-1]を通る方向、R[i-1,j],B
[i,j],R[i+1,j]を通る方向、R[i-2,j-1],B[i,j],R[i+2,
j+1]を通る方向、R[i-1,j-2],B[i,j],R[i+1,j+2]を通る
方向に対応する)のうち、少なくとも2つの方向に対す
る補間対象格子点の類似度を各々の方向に存在する格子
点の色成分の値を用いて算出し(図4S10に対応す
る)、類似性判定手段(図1の補間処理部5の「類似性
を判定する機能」に対応する)は、類似度算出手段によ
って算出された少なくとも2つの方向に対する類似度に
基づき、補間対象格子点毎に各々の方向に対する類似性
の強弱を判定し(図4S11〜S12に対応する)、補
間量算出手段(図1の補間処理部5の「補間量を算出す
る機能」に対応する)は、類似性判定手段によって類似
性が強いと判定された方向に存在する格子点の色成分の
値に基づき、補間対象格子点の補間量を算出する(図4
S13〜S15に対応する)ことを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の補間処理装置は、3つの
色成分から成る表色系によって示され、第1の色成分お
よび第2の色成分を有する格子点と、第1の色成分およ
び第3の色成分を有する格子点とがストライプ状に配置
されて成るカラー画像(図5に示す画像データに対応す
る)を補間処理の対象とし、類似度算出手段(図1の補
間処理部5の「類似度を算出する機能」に対応する)
は、補間対象格子点を中心に対称となる位置に存在する
2つずつの異色格子点を通る複数の方向(図5(2−
b)において、R[i-1,j+2],B[i,j],R[i+1,j-2]を通る方
向、R[i-1,j+1],B[i,j],R[i+1,j-1]を通る方向、R[i-1,
j],B[i,j],R[i+1,j]を通る方向、R[i-1,j-1],B[i,j],R
[i+1,j+1]を通る方向、R[i-1,j-2],B[i,j],R[i+1,j+2]
を通る方向に対応する)のうち、少なくとも3つの方向
に対する補間対象格子点の類似度(第2の実施形態にお
ける縦方向の類似度C90[i,j]、斜め45゜方向の類似度C4
5[i,j]、斜め135゜方向の類似度C135[i,j]に対応する)
を各々の方向に存在する格子点の色成分の値を用いて算
出し(図6S20に対応する)、類似性判定手段(図1
の補間処理部5の「類似性を判定する機能」に対応す
る)は、類似度算出手段によって算出された少なくとも
3つの方向に対する類似度に基づき、補間対象格子点毎
に各々の方向に対する類似性の強弱を判定し(図6S2
1〜S23に対応する)、補間量算出手段(図1の補間
処理部5の「補間量を算出する機能」に対応する)は、
類似性判定手段によって類似性が強いと判定された方向
に存在する格子点の色成分の値に基づき、補間対象格子
点の補間量を算出する(図6S24〜S26に対応す
る)ことを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の補間処理装置は、請求項
1に記載の補間処理装置の類似度算出手段が、「補間対
象格子点の上下に隣接する2つの異色格子点を通る方向
(第1の実施形態における縦方向に対応する)」と、
「補間対象格子点の左右に隣接する2つの異色格子点を
通る方向(第1の実施形態における横方向に対応す
る)」との2つの方向に対する類似度を算出することを
特徴とする。
【0011】請求項4に記載の補間処理装置は、請求項
2に記載の補間処理装置の類似度算出手段が、「補間対
象格子点の上下または左右に隣接する2つの4異色格子
点を通る方向(第2の実施形態における縦方向に対応す
る)」と、「補間対象格子点の左上と右下に隣接する2
つの異色格子点を通る方向(第2の実施形態における斜
め45゜方向に対応する)」と、「補間対象格子点の右上
と左下に隣接する2つの異色格子点を通る方向(第2の
実施形態における斜め135゜方向に対応する)」との3
つの方向に対する類似度を算出することを特徴とする。
【0012】請求項5に記載の補間処理装置は、請求項
1ないし請求項4の何れか1項に記載の補間処理装置の
類似度算出手段が、各々の方向に対する補間対象格子点
の類似度の成分として、「第1の色成分から成る類似度
成分(後述するGG間類似度成分に対応する)」を含むと
共に、(a)「第2の色成分および第3の色成分から成る
類似度成分(後述するRB間類似度成分に対応する)」
と、(b)「第2の色成分のみからなる類似度成分(後述
するRR間類似度成分に対応する)と、(C)「第3の色成
分のみから成る類似度成分(後述するBB間類似度成分に
対応する)」との少なくとも一つを含む類似度を算出す
ることを特徴とする。
【0013】請求項6に記載の補間処理装置は、請求項
1または請求項3に記載の補間処理装置において、類似
度算出手段によって算出された各々の方向に対する類似
度の差違が所定の閾値よりも小さい場合(図5S11の
YES側に対応する)、類似方向判定手段が、各々の方
向に対する類似性が同程度であると判定し、類似方向判
定手段によって各々の方向に対する類似性が同程度であ
ると判定された場合、補間量算出手段が、補間対象格子
点の近傍に存在する格子点の色成分の値を用いて補間対
象格子点の補間量を算出する(図5S15に対応する)
ことを特徴とする。
【0014】請求項7に記載の補間処理装置は、請求項
2または請求項4に記載の補間処理装置において、類似
度算出手段によって算出された各々の方向に対する類似
度の差違が所定の閾値よりも小さい場合(図6S22の
YES側に対応する)、類似方向判定手段が、各々の方
向に対する類似性が同程度であると判定し、類似方向判
定手段によって各々の方向に対する類似性が同程度であ
ると判定された場合、補間量算出手段が、補間対象格子
点に最も近接する異色格子点が位置する方向に存在する
格子点の色成分の値を用いて補間対象格子点の補間量を
算出する(図6S24に対応する)ことを特徴とする。
【0015】請求項8に記載の補間処理装置は、請求項
1ないし請求項5の何れか1項に記載の補間処理装置の
補間量算出手段が、類似性判定手段によって類似性が強
いと判定された方向に存在する格子点が個別に有して補
間対象格子点に欠落する色成分の値、または、該格子点
が個別に有する2つの色成分の値による色相を、重み付
けを行いつつ平均する(第1の実施形態における式11
〜式22、第2の実施形態における式45〜式62に対
応する)ことによって、補間対象格子点の補間量を算出
することを特徴とする。
【0016】請求項9に記載の記録媒体は、3つの色成
分から成る表色系によって示され、第1の色成分および
第2の色成分を有する格子点と、第1の色成分および第
3の色成分を有する格子点とが市松模様状に配置されて
成るカラー画像(図3に示す画像データに対応する)を
補間処理の対象とし、補間対象格子点を中心に対称とな
る位置に存在する2つずつの異色格子点を通る複数の方
向のうち、少なくとも2つの方向に対する補間対象格子
点の類似度を各々の方向に存在する格子点の色成分の値
を用いて算出する類似度算出手順(図4S10に対応す
る)と、類似度算出手順によって算出された少なくとも
2つの方向に対する類似度に基づき、補間対象格子点毎
に各々の方向に対する類似性の強弱を判定する類似性判
定手順(図4S11〜S12に対応する)と、類似性判
定手順によって類似性が強いと判定された方向に存在す
る格子点の色成分の値に基づき、補間対象格子点の補間
量を算出する補間量算出手順(図4S13〜S15に対
応する)とを備えた補間処理プログラムを記録したこと
を特徴とする。
【0017】請求項10に記載の記録媒体は、3つの色
成分から成る表色系によって示され、第1の色成分およ
び第2の色成分を有する格子点と、第1の色成分および
第3の色成分を有する格子点とがストライプ状に配置さ
れて成るカラー画像(図5に示す画像データに対応す
る)を補間処理の対象とし、補間対象格子点を中心に対
称となる位置に存在する2つずつの異色格子点を通る複
数の方向のうち、少なくとも3つの方向に対する補間対
象格子点の類似度を各々の方向に存在する格子点の色成
分の値を用いて算出する類似度算出手順(図6S20に
対応する)と、類似度算出手順によって算出された少な
くとも3つの方向に対する類似度に基づき、補間対象格
子点毎に各々の方向に対する類似性の強弱を判定する類
似性判定手順(図6S21〜S23に対応する)と、類
似性判定手順によって類似性が強いと判定された方向に
存在する格子点の色成分の値に基づき、補間対象格子点
の補間量を算出する補間量算出手順(図6S24〜S2
6に対応する)とを備えた補間処理プログラムを記録し
たことを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態について詳細を説明する。図1は、本発明の第
1の実施形態および第2の実施形態の構成を示す図であ
る。図1において、画像処理装置1は、2つの撮像素子
を有する画像取り込み装置2に接続され、前処理部3と
メモリ4と補間処理部5と表示部6とインタフェース部
7とを有する。前処理部3は、画像取り込み装置2の各
々の撮像素子を介して取り込まれる画像データに対して
ゲイン補正やホワイトバランス補正やγ補正などの画像
処理を行い、メモリ4は、前処理部3によって画像処理
が行われた画像データや、補間処理部5によって補間処
理が行われた画像データを記録し、補間処理部5は、メ
モリ4に記録された画像データに対して後述する補間処
理を行う。
【0019】なお、画像取り込み装置2としては、図2
(1)のように縮小光学系を有する電子カメラや、図2
(2)のように一次像面に撮像素子を備えた電子カメラ
などが適用できる。図3は、第1の実施形態における補
間処理の対象となる画像データの色成分の配列を示す図
である。図3において、i、jは格子点の位置を示し、
R、G、Bは格子点の色を示し、各々の格子点には、
(a)に示す色成分と(b)に示す色成分とが対応付け
られている。すなわち、図3に示す画像データは、全て
の格子点にG成分が配置され、R成分とB成分とが市松
模様状に配置されていることになる(G成分およびR成
分を有する格子点と、G成分およびB成分を有する格子
点とが市松模様状に配置されていることにもなる)。
【0020】ところで、第1の実施形態では、説明を簡
単にするため、座標[i,j]に存在してR成分が欠落する
格子点を補間対象格子点として扱い、R成分を有する格
子点を異色格子点として扱い、補間対象格子点のR成分
の値を補間量R[i,j]として算出するが、B成分が欠落す
る格子点の補間量も同様に算出できる。また、第1の実
施形態では、各画素の色成分の値は、R[i+1,j]、G[i,
j]、B[i,j]などのように示す。
【0021】なお、第1の実施形態において、画像取り
込み装置2が有する2つの撮像素子のRGBの配列は、
図3に示すような画像データが生成できるような配列に
する必要があり、例えば、一方の撮像素子はGのみから
成り、他方の撮像素子はRとBとが市松模様状に配置さ
れることが考えられる。
【0022】図4は、第1の実施形態における補間処理
部の動作フローチャート(座標[i,j]に存在する補間対
象格子点の補間量R[i,j]を算出する際の動作フローチャ
ート)である。以下、第1の実施形態の動作を説明する
が、第1の実施形態では、図4を参照して補間対象格子
点の補間量を算出する動作を中心に説明する。
【0023】まず、補間処理部5は、補間対象格子点の
縦方向の類似度Cv[i,j]および横方向の類似度Ch[i,j]
を、各々の方向に対する複数の類似度成分を加重加算す
ることによって算出する(図4S10)。なお、以下で
は、G成分の値のみを用いて算出される類似度成分を
「GG間類似度成分」と称し、R成分の値のみを用いて算
出される類似度成分を「RR間類似度成分」と称し、B成
分の値のみを用いて算出される類似度成分を「BB間類似
度成分」と称し、R成分の値とB成分の値とを用いて算
出される類似度成分を「RB間類似度成分」と称する。
【0024】図4S10において、補間処理部5は、例
えば、縦方向のGG間類似度成分Cv_gg[i,j]および横方向
のGG間類似度成分Ch_gg[i,j]を Cv_gg[i,j]=(|G[i-1,j]-G[i,j]|+|G[i+1,j]-G[i,j]|)/2 ・・・式1 Ch_gg[i,j]=(|G[i,j-1]-G[i,j]|+|G[i,j+1]-G[i,j]|)/2 ・・・式2 によって算出し、縦方向のRR間類似度成分Cv_rr[i,j]お
よび横方向のRR間類似度成分Ch_rr[i,j]を Cv_rr[i,j]=|R[i-1,j]-R[i+1,j]| ・・・式3 Ch_rr[i,j]=|R[i,j-1]-R[i,j+1]| ・・・式4 によって算出し、縦方向のBB間類似度成分Cv_bb[i,j]お
よび横方向のBB間類似度成分Ch_bb[i,j]を Cv_bb[i,j]=(|B[i-2,j]-B[i,j]|+|B[i+2,j]-B[i,j]|)/2 ・・・式5 Ch_bb[i,j]=(|B[i,j-2]-B[i,j]|+|B[i,j+2]-B[i,j]|)/2 ・・・式6 によって算出し、縦方向のRB間類似度成分Cv_rb[i,j]お
よび横方向のRB間類似度成分Ch_rb[i,j]を Cv_rb[i,j]=(|R[i-1,j]-B[i,j]|+|R[i+1,j]-B[i,j]|)/2 ・・・式7 Ch_rb[i,j]=(|R[i,j-1]-B[i,j]|+|R[i,j+1]-B[i,j]|)/2 ・・・式8 によって算出し、縦方向の類似度Cv[i,j]および横方向
の類似度Ch[i,j]を によって算出する。
【0025】ただし、式9および式10において、a1、
a2、a3、a4は、0または正の定数であり、規格化する場
合、「a1+a2+a3+a4=1」とする条件を付加しても良い。
ところで、式1および式2において、GG間類似度成分
は、補間対象格子点のG成分の値と、補間対象格子点に
最も近接する異色格子点のG成分の値とを同色同士で比
較することによって算出される。そのため、GG間類似度
成分は、エッジ部分などのように空間周波数が高い領域
の類似性を判定するのに最も重要な役割を果たす。しか
し、GG間類似度成分は、G成分以外の色成分のみが変動
するような領域では、類似性の判定ができない。そこ
で、第1の実施形態では、式9および式10に示すよう
に、GG間類似度成分とRB間類似度成分とRR間類似度成分
とBB間類似度成分とを加重加算して類似度を算出するこ
とによって、GG間類似度成分の特性を生かしつつ、GG間
類似度成分では検出できない類似度情報(補間対象格子
点の類似性の特性を示す情報に相当する)を補うことが
できる。特に、RB間類似度成分は、互いに隣接する格子
点の色成分の値を比較した結果を示す値であるため、RR
間類似度成分やBB間類似度成分よりも、高周波情報を失
わずにGG間類似度成分に不足する類似度情報を補う効果
に優れているので、RR間類似度成分およびBB間類似度成
分を用いなくても良い。GG間類似度成分の特性を生かし
つつ、RB間類似度成分がGG間類似度成分の付加情報とし
て有効に作用する加重比率として「a1:a2≒5:1」などが
考えられる。
【0026】また、RB間類似度成分のように、隣接する
格子点間で異なる色成分の値を用いて算出される類似度
成分としては、R成分とG成分とを用いて算出される類
似度成分や、G成分とB成分とを用いて算出される類似
度成分が考えられるが、これらの類似度成分のうちで
は、RB間類似度成分が最も優れている。前述したように
して縦方向の類似度Cv[i,j]および横方向の類似度Ch[i,
j]を算出すると、補間処理部5は、各々の方向に対する
類似性の強弱を以下のようにして判定する。なお、第1
の実施形態では、類似度の値が小さい方向に対して類似
性が強いことを示す。
【0027】まず、補間処理部5は、縦方向と横方向と
の類似性が同程度であるか否かを判定するために、任意
の値Tについて、 |Cv[i,j]-Ch[i,j]|≦T ・・・条件1 が成り立つか否かを判定する(図4S11)。すなわ
ち、第1の実施形態によれば、例えば、ノイズなどによ
って縦方向の類似度Cv[i,j]と横方向の類似度Ch[i,j]と
の間に微少な差違が生じていても、その差違によって類
似性が誤判定されることがない。
【0028】補間処理部5は、条件1が成り立つ場合、
縦方向と横方向との類似性が同程度である(以下、「縦
横類似」と称する)と判断し、条件1が成り立たない場
合、 Cv[i,j]<Ch[i,j] ・・・条件2 が成り立つか否かを判定する(図4S12)。補間処理
部5は、条件2が成り立つ場合には、縦方向の類似性が
強い(以下、「縦類似」と称する)と判断し、条件2が
成り立たない場合には、横方向の類似性が強い(以下、
「横類似」と称する)と判断する。
【0029】補間処理部5は、補間対象格子点が縦類似
の場合(図4S12のYES側)、縦方向に隣接する異
色格子点のR成分の値または色差を重み付けしつつ平均
(以下、「加重平均」と称する)した値(後述する演算
式によって算出されるRv[i,j])を、補間対象格子点の
補間量R[i,j]とする(図4S13)。
【0030】また、補間処理部5は、補間対象格子点が
横類似の場合(図4S12のNO側)、横方向に隣接す
る異色格子点のR成分の値または色差を加重平均した値
(後述する演算式によって算出されるRh[i,j])を補間
対象格子点の補間量R[i,j]とする(図4S14)。ここ
で、各々の方向に隣接する異色格子点のR成分の値また
は色差を加重平均してRv[i,j]やRh[i,j]を算出する過程
を示す。
【0031】まず、補間処理部5は、補間対象格子点が
縦類似の場合、補間対象格子点の上方向の類似度Cup[i,
j]および下方向の類似度Cdn[i,j]を式11および式12
によって算出し、補間対象格子点が横類似の場合、補間
対象格子点の左方向の類似度Clt[i,j]および右方向の類
似度Crt[i,j]を式13および式14によって算出する。 Cup[i,j]=b1・|G[i-1,j]-G[i,j]|+b2・|R[i-1,j]-B[i,j]|+offset ・・・式11 Cdn[i,j]=b1・|G[i+1,j]-G[i,j]|+b2・|R[i+1,j]-B[i,j]|+offset ・・・式12 Clt[i,j]=b1・|G[i,j-1]-G[i,j]|+b2・|R[i,j-1]-B[i,j]|+offset ・・・式13 Crt[i,j]=b1・|G[i,j+1]-G[i,j]|+b2・|R[i,j+1]-B[i,j]|+offset ・・・式14 ただし、式11〜式14において、b1、b2は0または正
の定数であるが、式9および式10と同様の理由によ
り、b1とb2との間の比率は「b1:b2≒5:1」程度に設定す
るのが良い。また、offsetは、正の定数であり、後述す
る加重係数を算出する際に分母が0になり発散すること
を防ぐために設けた値であり、通常は、1を用いる。
【0032】次に、補間処理部5は、補間対象格子点が
縦類似の場合、上方向の加重係数Wup[i,j]および下方向
の加重係数Wdn[i,j]を Wup[i,j]=Cdn[i,j]/(Cup[i,j]+Cdn[i,j]) ・・・式15 Wdn[i,j]=Cup[i,j]/(Cup[i,j]+Cdn[i,j]) ・・・式16 によって算出し、補間対象格子点が横類似の場合、左方
向の加重係数Wlt[i,j]および右方向の加重係数Wrt[i,j]
を Wlt[i,j]=Crt[i,j]/(Clt[i,j]+Crt[i,j]) ・・・式17 Wrt[i,j]=Clt[i,j]/(Clt[i,j]+Crt[i,j]) ・・・式18 によって算出する。
【0033】次に、補間処理部5は、R成分の値を加重
平均する際、補間対象格子点が縦類似の場合、Rv[i,j]
を Rv[i,j]=Wup[i,j]・R[i-1,j]+Wdn[i,j]・R[i+1,j] ・・・式19 によって算出し、補間対象格子点が横類似の場合、Rh
[i,j]を Rh[i,j]=Wlt[i,j]・R[i,j-1]+Wrt[i,j]・R[i,j+1] ・・・式20 によって算出する。また、補間処理部5は、色差を加重
平均する際、補間対象格子点が縦類似の場合、Rv[i,j]
を Rv[i,j]=Wup[i,j]・R[i-1,j]+Wdn[i,j]・R[i+1,j] +G[i,j]-Wup[i,j]・G[i-1,j]-Wdn[i,j]・G[i+1,j] ・・・式21 によって算出し、補間対象格子点が横類似の場合、Rh
[i,j]を Rh[i,j]=Wlt[i,j]・R[i,j-1]+Wrt[i,j]・R[i,j+1] +G[i,j]-Wlt[i,j]・G[i,j-1]-Wrt[i,j]・G[i,j+1] ・・・式22 によって算出する。
【0034】また、補間処理部5は、補間対象格子点が
縦横類似の場合(図4S11のYES側)、縦方向に隣
接する異色格子点のR成分の値または色差を加重平均し
た値(Rv[i,j]に相当する)と、横方向に隣接する異色
格子点のR成分の値または色差を加重平均した値(Rh
[i,j]に相当する)とを平均することによって、補間対
象格子点の補間量R[i,j]を算出する(図4S15)。
【0035】なお、第1の実施形態では、座標[i,j]に
存在する格子点を補間対象格子点として扱っているが、
補間対象格子点を順次変更して、前述した処理(図4S
1〜S15)を繰り返すことによって、全ての格子点の
補間量を算出することができる。すなわち、第1の実施
形態によれば、補間処理の対象となるカラー画像を予め
複数の領域に分割する必要があった従来の技術よりも、
簡単に補間処理を行うことができる。
【0036】また、第1の実施形態では、GG間類似度成
分とRB間類似度成分とRR間類似度成分とBB間類似度成分
とを加重加算して類似度を算出するため、GG間類似度成
分の特性を生かしつつGG間類似度成分に不足する類似度
情報が補われて、信頼性の高い類似度を算出することが
できる。また、第1の実施形態では、条件1が成り立つ
場合に縦横類似と判断するため、ノイズなどによる類似
性の誤判定を低減することができる。さらに、第1の実
施形態では、類似性が強いと判定された方向に隣接する
異色格子点のR成分の値または色差を加重平均した値を
補間対象格子点の補間量とするため、単純に平均する場
合と比べて、補間量の精度が向上する。
【0037】すなわち、第1の実施形態によれば、精度
良く補間処理を行うことができる。なお、第1の実施形
態において、補間対象格子点に最も近接する異色格子点
は縦方向および横方向に存在するため、補間対象格子点
の類似性を判定する方向として、縦方向および横方向が
望ましいが、補間対象格子点の類似性を判定する方向
は、例えば、図3(b)において、R[i-1,j+2],B[i,j],
R[i+1,j-2]を通る方向、R[i-2,j+1],B[i,j],R[i+2,j-1]
を通る方向、R[i-2,j-1],B[i,j],R[i+2,j+1]を通る方
向、R[i-1,j-2],B[i,j],R[i+1,j+2]を通る方向などであ
っても良い。
【0038】以下、図面に基づいて第2の実施形態の詳
細を説明する。図5は、第2の実施形態における補間処
理の対象となる画像データの色成分の配列を示す図であ
る。図5において、i、jは格子点の位置を示し、R、
G、Bは格子点の色を示し、各々の格子点には、(1−
a)に示す色成分と(1−b)に示す色成分とが対応付
けられ、(2−a)に示す色成分と(2−b)に示す色
成分とが対応付けられていることを示している。
【0039】すなわち、図5(1−a)および(1−
b)に示す画像データは、RGBの各成分がベイア配列
された2つの画像データが組み合わされて、G成分およ
びR色成分を有する格子点と、G色成分およびR色成分
を有する格子点とがストライプ状に配置されていること
になる。また、図5(2−a)および(2ーb)に示す
画像データは、全ての格子点にG成分が配置され、R成
分とB成分とがストライプ状に配置されている(G成分
およびR色成分を有する格子点と、G色成分およびR色
成分を有する格子点とがストライプ状に配置されてい
る)。
【0040】なお、図5(1−a)および(1−b)に
示す画像データと、図5(2−a)および(2ーb)に
示す画像データとは、一見、異なる配列のようである
が、G成分およびR色成分を有する格子点と、G色成分
およびR色成分を有する格子点とがストライプ状に配置
されているという点で共通している。ところで、第2の
実施形態では、第1の実施形態と同様に、説明を簡単に
するために、座標[i,j]に存在してR成分が欠落する格
子点を補間対象格子点として扱い、R成分を有する格子
点を異色格子点として扱い、各画素の色成分の値をR[i+
1,j]、G[i,j]、B[i,j]などのように示し、補間対象格子
点のR成分の値を補間量R[i,j]として算出するが、B成
分が欠落する格子点の補間量も同様に算出できる。ま
た、第2の実施形態では、図5(2−b)に示すよう
に、B[i,j-1],B[i,j],B[i,j+1]などを通る方向を基準
(0゜方向)とし、左回りを正として、縦方向(90゜方
向に相当する)や斜め45゜方向や斜め135゜方向などの
方向を定義する。
【0041】なお、第2の実施形態において、画像取り
込み装置2が有する2つの撮像素子のRGBの配列は、
図5に示すような補間処理の対象となる画像データが生
成できるような配列にする必要があり、例えば、2つの
撮像素子はRGBのベイア配列されたり、一方の撮像素
子はGのみから成り、他方の撮像素子はRとBとがスト
ライプ状に配列されることが考えられる。
【0042】図6は、第2の実施形態における補間処理
部の動作フローチャート(座標[i,j]に存在する補間対
象格子点の補間量R[i,j]を算出する際の動作フローチャ
ート)である。以下、第2の実施形態の動作を説明する
が、第2の実施形態では、図6を参照して補間対象格子
点の補間量を算出する動作を中心に説明する。
【0043】まず、補間処理部5は、補間対象格子点の
縦方向の類似度C90[i,j]、斜め45゜方向の類似度C45[i,
j]、斜め135゜方向の類似度C135[i,j]を各々の方向に対
する複数の類似度成分を加重加算することによって算出
する(図6S20)。例えば、補間処理部5は、縦方向
のGG間類似度成分C90_gg[i,j]、斜め45゜方向の類似度
成分C45_gg[i,j]、斜め135゜方向の類似度成分C135_gg
[i,j]を C90_gg[i,j]=(|G[i-1,j]-G[i,j]|+|G[i+1,j]-G[i,j]|)/2 ・・・式30 C45_gg[i,j]=(|G[i-1,j+1]-G[i,j]|+|G[i+1,j-1]-G[i,j]|)/2 ・・・式31 C135_gg[i,j]=(|G[i-1,j-1]-G[i,j]|+|G[i+1,j+1]-G[i,j]|)/2 ・・・式32 によって算出し、縦方向のRB間類似度成分C90_rb[i,
j]、斜め45゜方向のRB間類似度成分C45_rb[i,j]、斜め1
35゜方向のRB間類似度成分C135_rb[i,j]を C90_rb[i,j]=(|R[i-1,j]-B[i,j]|+|R[i+1,j]-B[i,j]|)/2 ・・・式33 C45_rb[i,j]=(|R[i-1,j+1]-B[i,j]|+|R[i+1,j-1]-B[i,j]|)/2 ・・・式34 C135_rb[i,j]=(|R[i-1,j-1]-B[i,j]|+|R[i+1,j+1]-B[i,j]|)/2 ・・・式35 によって算出し、縦方向のRR間類似度成分C90_rr[i,
j]、斜め45゜方向のRR間類似度成分C45_rr[i,j]、斜め1
35゜方向のRR間類似度成分C135_rr[i,j]を C90_rr[i,j]=|R[i-1,j]-R[i+1,j]| ・・・式36 C45_rr[i,j]=|R[i-1,j+1]-R[i+1,j-1]| ・・・式37 C135_rr[i,j]=|R[i-1,j-1]-R[i+1,j+1]| ・・・式38 によって算出し、縦方向のBB間類似度成分C90_bb[i,
j]、斜め45゜方向のBB間類似度成分C45_bb[i,j]、斜め1
35゜方向のBB間類似度成分C135_bb[i,j]を C90_bb[i,j]=(|B[i-2,j]-B[i,j]|+|B[i+2,j]-B[i,j]|)/2 ・・・式39 C45_bb[i,j]=(|B[i-2,j+2]-B[i,j]|+|B[i+2,j-2]-B[i,j]|)/2 ・・・式40 C135_bb[i,j]=(|B[i-2,j-2]-B[i,j]|+|B[i+2,j+2]-B[i,j]|)/2 ・・・式41 によって算出し、縦方向の類似度C90[i,j]、斜め45゜方
向の類似度C45[i,j]、斜め135゜方向の類似度C135[i,j]
を C90[i,j]=a1・C90_gg[i,j]+a2・C90_rb[i,j] +a3・C90_rr[i,j]+a4・C90_bb[i,j] ・・・式42 C45[i,j]=a1・C45_gg[i,j]+a2・C45_rb[i,j] +a3・C45_rr[i,j]+a4・C45_bb[i,j] ・・・式43 C135[i,j]=a1・C135_gg[i,j]+a2・C135_rb[i,j] +a3・C135_rr[i,j]+a4・C135_bb[i,j] ・・・式44 によって算出する。
【0044】ただし、式42〜式44において、a1、a
2、a3、a4は、0または正の定数であり、規格化する場
合、「a1+a2+a3+a4=1」とする条件を付加しても良い。
このように、第2の実施形態では、GG間類似度成分とRB
間類似度成分とRR間類似度成分とBB間類似度成分とを加
重加算することによって類似度を算出しているため、第
1の実施形態と同様に、GG間類似度成分の特性を生かし
つつ、GG間類似度成分に不足する類似度情報を補うこと
ができる。
【0045】また、RB間類似度成分は、第1の実施形態
と同様に、RR間類似度成分やBB間類似度成分よりも、GG
間類似度成分に不足する類似度情報を補う効果が優れて
いるので、第2の実施形態では、式42〜式44におい
て、RR間類似度成分およびBB間類似度成分を用いてなく
ても良い。なお、GG間類似度成分の特性を生かしつつRB
間類似度成分がGG間類似度成分の付加情報として有効に
作用する加重比率として「a1:a2≒5:1」などが考えられ
る。
【0046】次に、補間処理部5は、各々の方向に対す
る類似性の強弱を以下のようにして判定する。なお、第
2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、類似度の
値が小さい方向に対して類似性が強いことを示す。ま
ず、補間処理部5は、縦方向の類似度C90[i,j]、斜め45
゜方向の類似度C45[i,j]、斜め135゜方向の類似度C135
[i,j]の最小値Cmin[i,j]を選択する(図6S21)。
【0047】次に、補間処理部5は、任意の値Tについ
て、 |Cmin[i,j]-C90[i,j]|≦T ・・・条件3 が成り立つか否かを判定し(図6S22)、条件3が成
り立つ場合、補間対象格子点が縦類似であると判断す
る。
【0048】すなわち、第2の実施形態では、縦方向の
類似性が最も強い場合に補間対象格子点が縦類似である
と判断するだけでなく、他の方向との類似性が近い場合
(縦方向の類似性と他の方向に対する類似性とが同程度
である場合)にも、縦類似であると判断する。その理由
は、第2の実施形態において、補間対象格子点に最も近
接する異色格子点は縦方向に隣接し、他の方向との類似
性が近い場合、縦方向に隣接する異色格子点のR成分の
値を参照して補間量を求めることが望ましいので、ノイ
ズなどによって各方向の類似度の間に生じた微少な差違
で縦以外の方向に対して類似性が強いと判定されること
を防ぐためである。
【0049】次に、補間処理部5は、条件3が成り立た
ない場合(図6S22のNO側)、 Cmin[i,j]=C45[i,j] ・・・条件4 が成り立つか否かを判定する(図6S23)。補間処理
部5は、条件4が成り立つ場合には、斜め45゜方向の類
似性が強い(以下、「斜め45゜類似」と称する)と判断
し、条件4が成り立たない場合には、斜め135゜方向の
類似性が強い(以下、「斜め135゜類似」と称する)と
判断する。
【0050】補間処理部5は、補間対象格子点が縦類似
の場合(図6S22のYES側)、縦方向に隣接する異
色格子点のR成分の値または色差を加重平均した値(後
述する演算式によって算出されるR90[i,j])を、補間対
象格子点の補間量R[i,j]とする(図6S24)。また、
補間処理部5は、補間対象格子点が斜め45゜類似の場合
(図6S23のYES側)、斜め45゜方向に存在する異
色格子点のR成分の値または色差を加重平均した値(後
述する演算式によって算出されるR45[i,j])を、補間対
象格子点の補間量R[i,j]とする(図6S25)。
【0051】さらに、補間処理部5は、補間対象格子点
が斜め135゜類似の場合(図6S23のNO側)、斜め1
35゜方向に存在する異色格子点のR成分の値または色差
を加重平均した値(後述する演算式によって算出される
R135[i,j])を、補間対象格子点の補間量R[i,j]とする
(図6S26)。
【0052】ここで、各々の方向に存在する異色格子点
のR成分の値または色差を加重平均してR90[i,j]、R45
[i,j]、R135[i,j]を算出する過程を示す。まず、補間処
理部5は、補間対象格子点が縦類似の場合、補間対象格
子点の上方向の類似度Cup90[i,j]および下方向の類似度
Cdn90[i,j]を式45および式46によって算出し、補間
対象格子点が斜め45゜類似の場合、補間対象格子点の右
上方向の類似度Cup45[i,j]および左下方向の類似度Cdn4
5[i,j]を式47および式48によって算出し、補間対象
格子点が斜め135゜類似の場合、補間対象格子点の左上
方向の類似度Cup135[i,j]および右下方向の類似度Cdn13
5[i,j]を式49および式50によって算出する。
【0053】 Cup90[i,j]=b1・|G[i-1,j]-G[i,j]| +b2・|R[i-1,j]-B[i,j]|+offset ・・・式45 Cdn90[i,j]=b1・|G[i+1,j]-G[i,j]| +b2・|R[i+1,j]-B[i,j]|+offset ・・・式46 Cup45[i,j]=b1・|G[i-1,j+1]-G[i,j]| +b2・|R[i-1,j+1]-B[i,j]|+offset ・・・式47 Cdn45[i,j]=b1・|G[i+1,j-1]-G[i,j]| +b2・|R[i+1,j-1]-B[i,j]|+offset ・・・式48 Cup135[i,j]=b1・|G[i-1,j-1]-G[i,j]| +b2・|R[i-1,j-1]-B[i,j]|+offset ・・・式49 Cdn135[i,j]=b1・|G[i+1,j+1]-G[i,j]| +b2・|R[i+1,j+1]-B[i,j]|+offset ・・・式50 ただし、式45〜式50において、b1、b2は0または正
の定数であるが、第1の実施形態と同様に、b1とb2との
間の比率は「b1:b2≒5:1」程度に設定するのが良い。ま
た、offsetは、正の定数であり、後述する加重係数を算
出する際に分母が0になり発散することを防ぐために設
けた値であり、通常は、1を用いる。
【0054】次に、補間処理部5は、補間対象格子点が
縦類似の場合、上方向の加重係数Wup90[i,j]および下方
向の加重係数Wdn90[i,j]を Wup90[i,j]=Cdn90[i,j]/(Cup90[i,j]+Cdn90[i,j]) ・・・式51 Wdn90[i,j]=Cup90[i,j]/(Cup90[i,j]+Cdn90[i,j]) ・・・式52 によって算出し、補間対象格子点が斜め45゜類似の場
合、右上方向の加重係数Wup45[i,j]および左下方向の加
重係数Wdn45[i,j]を Wup45[i,j]=Cdn45[i,j]/(Cup45[i,j]+Cdn45[i,j]) ・・・式53 Wdn45[i,j]=Cup45[i,j]/(Cup45[i,j]+Cdn45[i,j]) ・・・式54 によって算出し、補間対象格子点が斜め135゜類似の場
合、左上方向の加重係数Wup135[i,j]および右下方向の
加重係数Wdn135[i,j]を Wup135[i,j]=Cdn135[i,j]/(Cup135[i,j]+Cdn135[i,j]) ・・・式55 Wdn135[i,j]=Cup135[i,j]/(Cup135[i,j]+Cdn135[i,j]) ・・・式56 によって算出する。
【0055】次に、補間処理部5は、R成分の値を加重
平均する際、補間対象格子点が縦類似の場合、R90[i,j]
を R90[i,j]=Wup90[i,j]・R[i-1,j]+Wdn90[i,j]・R[i+1,j] ・・・式57 によって算出し、補間対象格子点が斜め45゜類似の場
合、R45[i,j]を R45[i,j]=Wup45[i,j]・R[i-1,j+1]+Wdn45[i,j]・R[i+1,j-1] ・・・式58 によって算出し、補間対象格子点が斜め135゜類似の場
合、R135[i,j]を R135[i,j]=Wup135[i,j]・R[i-1,j-1]+Wdn135[i,j]・R[i+1,j+1] ・・・式59 によって算出する。また、補間処理部5は、色差を加重
平均する際、補間対象格子点が縦類似の場合、R90[i,j]
を R90[i,j]=Wup90[i,j]・R[i-1,j]+Wdn90[i,j]・R[i+1,j] +G[i,j]-Wup90[i,j]・G[i-1,j]-Wdn90[i,j]・G[i+1,j] ・・・式60 によって算出し、補間対象格子点が斜め45゜類似の場
合、R45[i,j]を R45[i,j]=Wup45[i,j]・R[i-1,j+1]+Wdn45[i,j]・R[i+1,j-1] +G[i,j]-Wup45[i,j]・G[i-1,j+1]-Wdn45[i,j]・G[i+1,j-1] ・・・式61 によって算出し、補間対象格子点が斜め135゜類似の場
合、R135[i,j]を R135[i,j]=Wup135[i,j]・R[i-1,j-1]+Wdn135[i,j]・R[i+1,j+1] +G[i,j]-Wup135[i,j]・G[i-1,j-1]-Wdn135[i,j]・G[i+1,j+1] ・・・式62 によって算出する。
【0056】なお、第2の実施形態では、座標[i,j]に
存在する格子点を補間対象格子点として扱っているが、
補間対象格子点を順次変更して、前述した処理(図6S
20〜S26)を繰り返すことによって、全ての格子点
の補間量を算出することができる。すなわち、第2の実
施形態によれば、補間処理の対象となるカラー画像を予
め複数の領域に分割する必要があった従来の技術より
も、簡単に補間処理を行うことができる。
【0057】また、第2の実施形態では、GG間類似度成
分とRB間類似度成分とRR間類似度成分とBB間類似度成分
とを加重加算して類似度を算出し、類似性が強いと判定
された方向に存在する異色格子点のR成分の値または色
差を加重平均した値を補間対象格子点の補間量とするた
め、第1の実施形態と同様に、精度良く補間処理を行う
ことができる。さらに、前述したように、第2の実施形
態では、条件3が成り立つ場合に縦類似であると判定す
ることによって、ノイズなどによる類似性の誤判定を低
減して、補間量の精度を向上することができる。
【0058】すなわち、第2の実施形態によれば、精度
良く補間処理を行うことができる。なお、第2の実施形
態では、補間対象格子点の類似性を判定する方向とし
て、縦方向、斜め45゜方向、斜め135゜方向を採用した
が、補間対象格子点の類似性を判定する方向は、これら
の3つの方向に限らず、図7(1)のような5つの方向
や図7(2)のような7つの方向であっても良い。
【0059】また、前述した各実施形態では、類似性が
強い方向に存在する異色格子点のR成分の値または色差
を加重平均した値を補間対象格子点の補間量としている
が、類似性が強い方向に存在する異色格子点のR成分の
値または色差を単純に平均した値を補間対象格子点の補
間量としても良い。
【0060】以下、図面に基づいて第3の実施形態の詳
細を説明する。図8は、第3の実施形態の構成を示す図
である。図8において、機能が図1と同じものについて
は、同じ符号を付与して示し、構成の説明については省
略する。なお、図8に示す画像処理装置10と図1に示
した画像処理装置1との構成の相違点は、画像処理装置
10には補間処理部5が備えられていない点である。
【0061】また、図8において、パーソナルコンピュ
ータ20は、CPU21、インタフェース部22、ハー
ドディスク23およびメモリ24を有し、CPU21
は、バスを介してインタフェース部22、ハードディス
ク23およびメモリ24に接続される。ところで、パー
ソナルコンピュータ20には、CD−ROMなどの記録
媒体に記録された補間処理プログラム(前述した各実施
形態の補間処理部5と同様にして補間処理を実行する補
間処理プログラム)が予めインストールされているもの
とする。すなわち、ハードディスク23には、このよう
な補間処理プログラムが実行可能な状態で格納されてい
る。
【0062】以下、図8を参照して第3の実施形態の動
作を説明するが、第3の実施形態では、前述した各実施
形態と同一の動作の説明は省略する。まず、画像取り込
み装置2の各々の撮像素子を介して取り込まれた画像デ
ータは、画像処理装置10内の前処理部3によってゲイ
ン補正やホワイトバランス補正やγ補正などの画像処理
が行われ、所定の画像ファイルの形式でメモリ4に記録
される。メモリ4に記録された画像ファイルは、インタ
フェース部7を介してパーソナルコンピュータ20に供
給される。
【0063】パーソナルコンピュータ20内のCPU2
1は、インタフェース部22を介して画像ファイルを取
得すると、前述した補間処理プログラムを実行する。す
なわち、第3の実施形態では、前述した各実施形態と同
様の補間処理をパーソナルコンピュータ20によって行
うことができる。
【0064】なお、第3の実施形態では、パーソナルコ
ンピュータ20には、画像取り込み装置2の各々の撮像
素子を介して取り込まれた画像データが画像処理装置1
0を介して供給されているが、画像取り込み装置2内
に、ゲイン補正やホワイトバランス補正やγ補正などの
画像処理を行う機能が備えられている場合、画像データ
は、画像処理装置10を介さずにパーソナルコンピュー
タ20に供給されても良い。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1、請求項
2、請求項9および請求項10に記載の発明は、異色格
子点(補間対象格子点に欠落する色成分を有する格子
点)が存在する複数の方向に対する類似度を算出し、類
似性が強い方向に存在する格子点の色成分の値に基づ
き、補間対象格子点の補間量を算出するので、各々の格
子点では、周辺部の画像の特徴に応じた補間量が得られ
る。そのため、請求項1、請求項2、請求項9および請
求項10に記載の発明によれば、精度良く補間処理を行
うことができる。また、請求項1、請求項2、請求項9
および請求項10に記載の発明では、各々の格子点毎
に、「類似度の算出・類似性の判定・補間量の算出」を
繰り返し行うことによって、補間処理が完了するため、
補間処理の対象となるカラー画像を予め複数の領域に分
割する必要があった従来の技術よりも、簡単に補間処理
を行うことができる。
【0066】請求項3および請求項4に記載の発明で
は、複数の異色格子点のうち、補間対象格子点に近接す
る異色格子点が存在する方向に対する類似度を算出し、
類似性が強い方向に存在する格子点の色成分の値に基づ
き、補間対象格子点の補間量を算出するので、請求項1
や請求項2に記載の発明に比べて、補間処理の精度が向
上する。
【0067】請求項5に記載の発明では、補間対象格子
点の類似度は、「第1の色成分から成る類似度成分」を
含むと共に、(a)「第2の色成分および第3の色成分か
ら成る類似度成分」と(b)「第2の色成分のみからなる
類似度成分」と(c)「第3の色成分のみから成る類似度
成分」との少なくとも一つを含むため、第1の色成分が
変動する領域だけでなく、第2の色成分や第3の色成分
が変動する領域に補間対象格子点が存在する場合であっ
ても、補間対象格子点の類似度を精度良く算出すること
ができる。
【0068】請求項6および請求項7に記載の発明は、
類似度算出手段によって算出された各々の方向に対する
類似度の差違が所定の閾値よりも小さい場合、各々の方
向に対する類似性が同程度であると判定するので、ノイ
ズなどによって各方向の類似度の間に微少な差違が生じ
ても、補間量を精度良く算出することができる。請求項
8に記載の発明では、類似性が強いと判定された方向に
存在する格子点が個別に有する色成分のうち、補間対象
格子点に欠落する色成分の値を重み付けを行いつつ平均
したり、その格子点が個別に有する2つの色成分の値に
よる色相を重み付けを行いつつ平均するため、単純に平
均する場合と比べて、補間量を精度良く算出することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態および第2の実施形態の構成を
示す図である。
【図2】画像取り込み装置の例を示す図である。
【図3】第1の実施形態における補間処理の対象となる
画像データの色成分の配列を示す図である。
【図4】第1の実施形態における補間処理部の動作フロ
ーチャートである。
【図5】第2の実施形態における補間処理の対象となる
画像データの色成分の配列を示す図である。
【図6】第2の実施形態における補間処理部の動作フロ
ーチャートである。
【図7】第2の実施形態における類似性を判定する複数
の方向の他の例を示す図である。
【図8】第3の実施形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
1、10 画像処理装置 2 画像取り込み装置 3 前処理部 4、24 メモリ 5 補間処理部 6 表示部 7、22 インタフェース部 20 パーソナルコンピュータ 21 CPU 23 ハードディスク

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3つの色成分から成る表色系によって示
    され、第1の色成分および第2の色成分を有する格子点
    と、第1の色成分および第3の色成分を有する格子点と
    が市松模様状に配置されて成るカラー画像に対して、各
    々の格子点に欠落する色成分の値に相当する補間量を算
    出する補間処理を行う補間処理装置において、 補間処理の対象となる補間対象格子点を中心に対称とな
    る位置に存在して補間対象格子点に欠落する色成分を有
    する2つずつの異色格子点を通る複数の方向のうち、少
    なくとも2つの方向に対する補間対象格子点の類似度を
    各々の方向に存在する格子点の色成分の値を用いて算出
    する類似度算出手段と、 前記類似度算出手段によって算出された少なくとも2つ
    の方向に対する類似度に基づき、補間対象格子点毎に各
    々の方向に対する類似性の強弱を判定する類似性判定手
    段と、 前記類似性判定手段によって類似性が強いと判定された
    方向に存在する格子点の色成分の値に基づき、補間対象
    格子点の補間量を算出する補間量算出手段とを備えたこ
    とを特徴とする補間処理装置。
  2. 【請求項2】 3つの色成分から成る表色系によって示
    され、第1の色成分および第2の色成分を有する格子点
    と、第1の色成分および第3の色成分を有する格子点と
    がストライプ状に配置されて成るカラー画像に対して、
    各々の格子点に欠落する色成分の値に相当する補間量を
    算出する補間処理を行う補間処理装置において、 補間処理の対象となる補間対象格子点を中心に対称とな
    る位置に存在して補間対象格子点に欠落する色成分を有
    する2つずつの異色格子点を通る複数の方向のうち、少
    なくとも3つの方向に対する補間対象格子点の類似度を
    各々の方向に存在する格子点の色成分の値を用いて算出
    する類似度算出手段と、 前記類似度算出手段によって算出された少なくとも3つ
    の方向に対する類似度に基づき、補間対象格子点毎に各
    々の方向に対する類似性の強弱を判定する類似性判定手
    段と、 前記類似性判定手段によって類似性が強いと判定された
    方向に存在する格子点の色成分の値に基づき、補間対象
    格子点の補間量を算出する補間量算出手段とを備えたこ
    とを特徴とする補間処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の補間処理装置におい
    て、 前記類似度算出手段は、 「補間対象格子点の上下に隣接する2つの異色格子点を
    通る方向」と、「補間対象格子点の左右に隣接する2つ
    の異色格子点を通る方向」との2つの方向に対する類似
    度を算出することを特徴とする補間処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の補間処理装置におい
    て、 前記類似度算出手段は、 「補間対象格子点の上下または左右に隣接する2つの異
    色格子点を通る方向」と、「補間対象格子点の左上と右
    下に隣接する2つの異色格子点を通る方向」と、「補間
    対象格子点の右上と左下に隣接する2つの異色格子点を
    通る方向」との3つの方向に対する類似度を算出するこ
    とを特徴とする補間処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4の何れか1項に
    記載の補間処理装置において、 前記類似度算出手段は、 各々の方向に対する補間対象格子点の類似度の成分とし
    て、「第1の色成分から成る類似度成分」を含むと共
    に、 (a)「第2の色成分および第3の色成分から成る類似度
    成分」と、 (b)「第2の色成分のみからなる類似度成分」と、 (C)「第3の色成分のみから成る類似度成分」との少な
    くとも一つを含む類似度を算出することを特徴とする補
    間処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項1または請求項3に記載の補間処
    理装置において、 前記類似方向判定手段は、 前記類似度算出手段によって算出された各々の方向に対
    する類似度の差違が所定の閾値よりも小さい場合、各々
    の方向に対する類似性が同程度であると判定し、 前記補間量算出手段は、 前記類似方向判定手段によって各々の方向に対する類似
    性が同程度であると判定された場合、補間対象格子点の
    近傍に存在する格子点の色成分の値を用いて、補間対象
    格子点の補間量を算出することを特徴とする補間処理装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項2または請求項4に記載の補間処
    理装置において、 前記類似方向判定手段は、 前記類似度算出手段によって算出された各々の方向に対
    する類似度の差違が所定の閾値よりも小さい場合、各々
    の方向に対する類似性が同程度であると判定し、 前記補間量算出手段は、 前記類似方向判定手段によって各々の方向に対する類似
    性が同程度であると判定された場合、補間対象格子点に
    最も近接する異色格子点が位置する方向に存在する格子
    点の色成分の値を用いて、補間対象格子点の補間量を算
    出することを特徴とする補間処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし請求項5の何れか1項に
    記載の補間処理装置において、 前記補間量算出手段は、 前記類似性判定手段によって類似性が強いと判定された
    方向に存在する格子点が個別に有して補間対象格子点に
    欠落する色成分の値、または、該格子点が個別に有する
    2つの色成分の値による色相を、重み付けを行いつつ平
    均することによって、補間対象格子点の補間量を算出す
    ることを特徴とする補間処理装置。
  9. 【請求項9】 3つの色成分から成る表色系によって示
    され、第1の色成分および第2の色成分を有する格子点
    と、第1の色成分および第3の色成分を有する格子点と
    が市松模様状に配置されて成るカラー画像に対して、各
    々の格子点に欠落する色成分の値に相当する補間量を算
    出する補間処理をコンピュータに実行させる補間処理プ
    ログラムを記録した記録媒体において、 補間処理の対象となる補間対象格子点を中心に対称とな
    る位置に存在して補間対象格子点に欠落する色成分を有
    する2つずつの異色格子点を通る複数の方向のうち、少
    なくとも2つの方向に対する補間対象格子点の類似度を
    各々の方向に存在する格子点の色成分の値を用いて算出
    する類似度算出手順と、 前記類似度算出手順によって算出された少なくとも2つ
    の方向に対する類似度に基づき、補間対象格子点毎に各
    々の方向に対する類似性の強弱を判定する類似性判定手
    順と、 前記類似性判定手順によって類似性が強いと判定された
    方向に存在する格子点の色成分の値に基づき、補間対象
    格子点の補間量を算出する補間量算出手順とを備えたこ
    とを特徴とする補間処理をコンピュータに実行させる補
    間処理プログラムを記録した記録媒体。
  10. 【請求項10】 3つの色成分から成る表色系によって
    示され、第1の色成分および第2の色成分を有する格子
    点と、第1の色成分および第3の色成分を有する格子点
    とがストライプ状に配置されて成るカラー画像に対し
    て、各々の格子点に欠落する色成分の値に相当する補間
    量を算出する補間処理をコンピュータに実行させる補間
    処理プログラムを記録した記録媒体において、 補間処理の対象となる補間対象格子点を中心に対称とな
    る位置に存在して補間対象格子点に欠落する色成分を有
    する2つずつの異色格子点を通る複数の方向のうち、少
    なくとも3つの方向に対する補間対象格子点の類似度を
    各々の方向に存在する格子点の色成分の値を用いて算出
    する類似度算出手順と、 前記類似度算出手順によって算出された少なくとも3つ
    の方向に対する類似度に基づき、補間対象格子点毎に各
    々の方向に対する類似性の強弱を判定する類似性判定手
    順と、 前記類似性判定手順によって類似性が強いと判定された
    方向に存在する格子点の色成分の値に基づき、補間対象
    格子点の補間量を算出する補間量算出手順とを備えたこ
    とを特徴とする補間処理をコンピュータに実行させる補
    間処理プログラムを記録した記録媒体。
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