JP2001245313A - Digital camera - Google Patents
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルカメラに
関し、特にたとえば、補色フィルタが装着されたイメー
ジセンサを用いて被写体を撮影する、ディジタルカメラ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital camera, and more particularly, to a digital camera for photographing a subject using an image sensor provided with a complementary color filter.
【0002】[0002]
【背景技術】図2に示すような補色フィルタがイメージ
センサの受光面に装着された場合、イメージセンサから
は、各々がYe(イエロー)、Cy(シアン),G(グ
リーン)およびMg(マゼンダ)のいずれか1つの色成
分に対応する画素信号が出力される。この画素信号は、
補間処理を経て輝度信号Yおよび色差信号CrおよびC
bに変換され、輝度信号Yおよび色差信号CrおよびC
bは、さらにR信号,G信号およびB信号に変換され
る。2. Description of the Related Art When a complementary color filter as shown in FIG. 2 is mounted on a light receiving surface of an image sensor, the image sensor outputs Ye (yellow), Cy (cyan), G (green) and Mg (magenta). A pixel signal corresponding to any one of the color components is output. This pixel signal is
After the interpolation processing, the luminance signal Y and the color difference signals Cr and C
b, the luminance signal Y and the color difference signals Cr and C
b is further converted into an R signal, a G signal and a B signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ここで、図2に示す2
画素×2ラインの色ブロックBCに注目した場合、この
色ブロックから生成される各々の画素信号は、G,M
g,YeおよびCyのいずれか1つの色成分にしか対応
していない。このような画素信号に補間処理を施するこ
とで、4つの色成分の全てに対応する画素信号が色ブロ
ックBCの中央(黒丸の位置)で生成される。さらに、
補間処理が施された画素信号から色差信号CrおよびC
bを生成するときに、数1に従う演算が行なわれる。Here, FIG.
When attention is paid to a color block B C of pixels × 2 lines, each pixel signal generated from this color block is G, M
It corresponds to only one color component of g, Ye and Cy. Such interpolation processing to a pixel signal by Hodokosuru, pixel signals corresponding to all of the four color components are generated in the middle of the color blocks B C (closed circles position). further,
The color difference signals Cr and C are obtained from the pixel signals subjected to the interpolation processing.
When generating b, an operation according to Equation 1 is performed.
【0004】[0004]
【数1】 Cr=Mg+Ye−Cy−G Cb=Mg+Cy−Ye−G 数1によれば、色差信号Crは、色ブロックBCの一方
の対角線上に位置する2画素の加算結果と他方の対角線
上に位置する2画素の加算結果との間で減算処理を施す
ことで生成される。これに対して、色差信号Cbは、色
ブロックBCの右側に位置する2画素の加算結果と左側
に位置する2画素の加算結果との間で減算処理を施すこ
とで生成される。[Formula 1] Cr = Mg + Ye−Cy−G Cb = Mg + Cy−Ye−G According to the formula 1, the color difference signal Cr is obtained by adding the result of adding two pixels located on one diagonal of the color block B C and the other diagonal. It is generated by performing a subtraction process between the addition result of the two pixels located above. On the other hand, the color difference signal Cb is generated by performing a subtraction process between the addition result of the two pixels located on the right side of the color block B C and the addition result of the two pixels located on the left side.
【0005】すると、被写体の明るさが水平方向におい
て急激に変化するようなとき、色差信号Crは図7
(D)に示すように常にゼロレベルをとるフラットな特
性を示すが、色差信号Cbは、図6(C)に示すように
極性が交互に変化する特性を示す。このように、色差信
号Cbがゼロレベルとは異なるレベルをとることが原因
で、被写体像の水平方向のエッジにモワレが発生してし
まう。なお、垂直方向では、図8(D)に示すように、
色差信号CrおよびCbのいずれもフラットな特性を示
し、結局、色差信号Cbの水平方向における特性にのみ
レベルの変動が現われる。When the brightness of the subject changes rapidly in the horizontal direction, the color difference signal Cr is
As shown in FIG. 6D, the color difference signal Cb has a flat characteristic of always taking a zero level, but the color difference signal Cb has a characteristic in which the polarity alternates as shown in FIG. As described above, since the color difference signal Cb takes a level different from the zero level, moire occurs at the horizontal edge of the subject image. In the vertical direction, as shown in FIG.
Both of the color difference signals Cr and Cb show flat characteristics, and as a result, a level change appears only in the horizontal characteristics of the color difference signal Cb.
【0006】ただし、これは図2に示す配列の補色フィ
ルタを用いたときの特性であり、Ye,Cy,Mgおよ
びGのフィルタ要素からなる補色フィルタを用いる限
り、色差信号CrまたはCbの水平方向または垂直方向
における特性にレベルの変化が現われ、この結果、いず
れかのエッジでモワレが発生してしまう。However, this is a characteristic when the complementary color filters having the arrangement shown in FIG. 2 are used. As long as a complementary color filter composed of Ye, Cy, Mg and G filter elements is used, the horizontal direction of the color difference signal Cr or Cb is obtained. Alternatively, a level change appears in the characteristics in the vertical direction, and as a result, moire occurs at any edge.
【0007】それゆえに、この発明の主たる目的は、モ
ワレを低減することができる、ディジタルカメラを提供
することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a digital camera capable of reducing moire.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、複数色のフ
ィルタ要素が配置された補色フィルタ、補色フィルタが
受光面に装着されるかつ各画素が複数色のいずれか1つ
の色成分を持つ第1画素信号を出力するイメージセン
サ、複数の第1画素信号に基づいて各画素が複数色の色
成分を持つ第2画素信号を生成する第1生成手段、第2
画素信号に所定の演算処理を施して各画素が色差成分を
含む第3画素信号を生成する第2生成手段、互いに隣接
する2画素間における色差成分の差分を検出する検出手
段、および第3画素信号に含まれる色差成分のレベルを
差分に応じて低減させる低減手段を備える、ディジタル
カメラである。According to the present invention, there is provided a complementary color filter in which a plurality of color filter elements are arranged, a complementary color filter mounted on a light receiving surface, and each pixel having one of a plurality of color components. An image sensor that outputs one pixel signal; a first generation unit that generates a second pixel signal in which each pixel has a plurality of color components based on the plurality of first pixel signals;
Second generating means for performing predetermined arithmetic processing on the pixel signal to generate a third pixel signal in which each pixel includes a color difference component, detecting means for detecting a difference in color difference components between two pixels adjacent to each other, and a third pixel A digital camera includes a reduction unit that reduces a level of a color difference component included in a signal according to a difference.
【0009】[0009]
【作用】イメージセンサの受光面には、複数色のフィル
タ要素が配置された補色フィルタが装着され、イメージ
センサから出力される各画素の第1画素信号は、複数色
のいずれか1つの色成分を持つ。第1生成手段は、イメ
ージセンサから出力された複数の前記第1画素信号に基
づいて、各画素が複数色の色成分を持つ第2画素信号を
生成する。この第2画素信号は、第2生成手段によって
所定の演算処理を施され、これによって各画素が色差成
分を含む第3画素信号が生成される。検出手段は、互い
に隣接する2画素間における色差成分の差分を検出し、
低減手段は、第3画素信号に含まれる色差成分のレベル
を検出された差分に応じて低減させる。A complementary color filter in which filter elements of a plurality of colors are arranged is mounted on the light receiving surface of the image sensor, and the first pixel signal of each pixel output from the image sensor is any one of a plurality of color components. have. The first generation unit generates a second pixel signal in which each pixel has a color component of a plurality of colors based on the plurality of first pixel signals output from the image sensor. The second pixel signal is subjected to predetermined arithmetic processing by the second generation unit, whereby a third pixel signal in which each pixel includes a color difference component is generated. The detecting means detects a difference between color difference components between two pixels adjacent to each other,
The reduction unit reduces the level of the color difference component included in the third pixel signal according to the detected difference.
【0010】好ましくは、ある画素の第2画素信号の生
成に用いられる複数の第1画素信号は、この画素に隣接
する画素の第2画素信号の生成に用いる複数の第1画素
信号と部分的に共通する。Preferably, the plurality of first pixel signals used for generating a second pixel signal of a certain pixel are partially different from the plurality of first pixel signals used for generating a second pixel signal of a pixel adjacent to this pixel. Common to
【0011】さらに好ましくは、複数色の一部は第1列
に属し、複数色の他の一部は第1列に隣接する第2列の
属する。このとき、第2生成手段は、第1列に属する色
成分を持つ第1画素信号の和から第2列に属する色成分
を持つ第1画素信号の和を引き算して色差成分を求め
る。また、検出手段は、第1列および第2列に直交する
方向に隣接する2画素間における色差成分の差分を検出
する。More preferably, a part of the plurality of colors belongs to the first column, and another part of the plurality of colors belongs to a second column adjacent to the first column. At this time, the second generation unit obtains a color difference component by subtracting the sum of the first pixel signals having the color components belonging to the second column from the sum of the first pixel signals having the color components belonging to the first column. The detecting means detects a difference between color difference components between two pixels adjacent to each other in a direction orthogonal to the first column and the second column.
【0012】なお、複数色は、好ましくはG,Mg,Y
eおよびCyである。このうち、GおよびYeが第1列
に属し、MgおよびCyが第2列に属する。また、色差
成分は、好ましくはCb成分である。The plurality of colors are preferably G, Mg, Y
e and Cy. Among them, G and Ye belong to the first column, and Mg and Cy belong to the second column. The color difference component is preferably a Cb component.
【0013】低減手段においては、好ましくは、ゲイン
発生手段が、差分に応じて“0”から“1”の間で変化
するゲインを発生する。発生されたゲインは、乗算手段
によって第2画素信号に含まれる色差成分に乗じられ
る。ここで、ゲイン発生手段は、好ましくは、差分が第
1所定値未満のときにゲイン“1”を発生し、差分が第
1所定値よりも大きい第2所定値以上のときにゲイン
“0”を発生し、そして差分が第1所定値以上で第2所
定値未満のときに“0”以上“1”未満のゲインを発生
する。In the reducing means, preferably, the gain generating means generates a gain which changes between "0" and "1" according to the difference. The generated gain is multiplied by a color difference component included in the second pixel signal by the multiplication means. Here, the gain generating means preferably generates the gain “1” when the difference is smaller than the first predetermined value, and sets the gain “0” when the difference is equal to or larger than a second predetermined value larger than the first predetermined value. Is generated, and when the difference is equal to or larger than the first predetermined value and smaller than the second predetermined value, a gain equal to or larger than “0” and smaller than “1” is generated.
【0014】検出手段においては、好ましくは、現画素
の色差成分と前画素の色差成分との間の第1差分が第1
差分検出手段によって検出され、現画素の色差成分と次
画素の色差成分との間の第2差分が第2差分検出手段に
よって検出される。出力手段は、第1差分および第2差
分のうち絶対値が大きい方を出力する。In the detecting means, preferably, the first difference between the color difference component of the current pixel and the color difference component of the previous pixel is the first difference.
The second difference between the color difference component of the current pixel and the color difference component of the next pixel is detected by the difference detection unit. The output means outputs one of the first difference and the second difference having a larger absolute value.
【0015】[0015]
【発明の効果】この発明によれば、互いに隣接する2画
素間における色差成分の差分に応じて色差成分のレベル
を低減させるようにしたため、隣接する2画素間で色差
成分のレベルが変動することに起因して発生するモワレ
を低減させることができる。According to the present invention, the level of the color difference component is reduced in accordance with the difference between the color difference components between two pixels adjacent to each other, so that the level of the color difference component fluctuates between two adjacent pixels. Can be reduced.
【0016】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
【0017】[0017]
【実施例】図1を参照して、この実施例のディジタルカ
メラ10はレンズ12を含み、このレンズ12から入射
された光像が、補色フィルタ14を介してCCDイメー
ジャ16に照射される。補色フィルタ14は、図2に示
すようにYe,Cy,GまたはMgのフィルタ要素を持
つ。奇数ラインにはGおよびMgのフィルタ要素が1画
素毎に交互に配置され、偶数ラインにはYeおよびCy
のフィルタ要素が1画素毎に交互に配置される。Gのフ
ィルタ要素はYeのフィルタ要素の上下に配置され、M
gのフィルタ要素はCyのフィルタ要素の上下に配置さ
れる。このため、2画素×2ラインの色ブロックBCに
注目すると、左側の垂直列にはGおよびYeのフィルタ
要素が存在し、右側の垂直列にはMgおよびCyのフィ
ルタ要素が存在する。このようなフィルタ要素の各々
が、CCDイメージャ16の1つの受光素子(画素)に
対応する。Referring to FIG. 1, a digital camera 10 according to this embodiment includes a lens 12, and a light image incident from the lens 12 is applied to a CCD imager 16 via a complementary color filter 14. The complementary color filter 14 has Ye, Cy, G or Mg filter elements as shown in FIG. G and Mg filter elements are alternately arranged for each pixel in odd lines, and Ye and Cy are arranged in even lines.
Are alternately arranged for each pixel. The G filter element is arranged above and below the Ye filter element.
The g filter element is arranged above and below the Cy filter element. Therefore, focusing on a color block B C of 2 pixels × 2 lines, G and Ye filter elements are present in the left vertical column, and Mg and Cy filter elements are present in the right vertical column. Each of such filter elements corresponds to one light receiving element (pixel) of the CCD imager 16.
【0018】CCDイメージャ16は、各々の受光素子
で光電変換によって生成された画素信号を、タイミング
ジェネレータ20からのタイミング信号に応答してプロ
グレッシブスキャン方式で出力する。このため、奇数ラ
インでは、GまたはMgの色成分に対応する画素信号が
1画素毎に交互に出力され、偶数ラインでは、Yeまた
はCyの色成分に対応する画素信号が1画素毎に交互に
出力される。A/D変換器18は、CCDイメージャ1
6から出力された各々の画素信号をディジタル信号に変
換してRAM22に与える。A/D変換された画素信号
は、タイミングジェネレータ20からのタイミング信号
に応じて動作するメモリコントロール回路24によっ
て、メモリエリア22aに書き込まれる。The CCD imager 16 outputs a pixel signal generated by photoelectric conversion in each light receiving element in a progressive scan system in response to a timing signal from the timing generator 20. For this reason, pixel signals corresponding to the G or Mg color components are alternately output for each pixel on the odd lines, and pixel signals corresponding to the Ye or Cy color components are alternately output for each pixel on the even lines. Is output. The A / D converter 18 is a CCD imager 1
6 is converted into a digital signal and supplied to the RAM 22. The A / D-converted pixel signal is written to the memory area 22a by the memory control circuit 24 that operates according to the timing signal from the timing generator 20.
【0019】それぞれの画素はYe,Cy,Grおよび
Mgのいずれか1つの色成分しか持たないため、メモリ
コントロール回路24は、メモリエリア22aからの画
素信号の読み出し時に図3に示すフロー図を処理し、そ
れぞれの画素が不足する3つの色成分を補間する。図3
を参照して、メモリコントロール回路24は、まずステ
ップS1で、ロウ方向(水平方向)のアドレスを示すカ
ウンタ24aのカウント値xおよびカラム方向(垂直方
向)のアドレスを示すカウンタ24bのカウント値yを
“1”にセットし、次にステップS3〜S9のそれぞれ
で(x,y),(x+1,y),(x,y+1)および
(x+1,y+1)のアドレスから画素信号を順次読み
出す。ステップS11では、カウント値xが所定値つま
り水平画素数−1であるかどうか判断する。ここで“N
O”であれば、ロウ方向における次の4画素を処理すべ
くステップS13でカウント値xをインクリメントし、
ステップS3に戻る。一方、ステップS11で“YE
S”と判断されると、ステップS15でカウント値yが
所定値つまり垂直画素数−1であるかどうか判断する。
そして“NO”であれば、次のラインの左端に位置する
4画素を処理すべく、ステップS17でカウント値xを
“1”に戻すとともにカウント値yをインクリメント
し、ステップS3に戻る。ステップS15で“YES”
であれば処理を終了する。Since each pixel has only one color component of Ye, Cy, Gr and Mg, the memory control circuit 24 processes the flow chart shown in FIG. 3 when reading out pixel signals from the memory area 22a. Then, three color components for which each pixel is insufficient are interpolated. FIG.
In step S1, the memory control circuit 24 first calculates a count value x of a counter 24a indicating an address in a row direction (horizontal direction) and a count value y of a counter 24b indicating an address in a column direction (vertical direction). The pixel signal is set to "1", and pixel signals are sequentially read from the addresses (x, y), (x + 1, y), (x, y + 1) and (x + 1, y + 1) in steps S3 to S9. In step S11, it is determined whether or not the count value x is a predetermined value, that is, the number of horizontal pixels minus one. Where "N
If O ", the count value x is incremented in step S13 to process the next four pixels in the row direction,
It returns to step S3. On the other hand, in step S11, "YE
If S "is determined, it is determined in step S15 whether or not the count value y is a predetermined value, that is, the number of vertical pixels -1.
If "NO", in order to process the four pixels located at the left end of the next line, the count value x is returned to "1" in step S17, the count value y is incremented, and the process returns to step S3. “YES” in the step S15
If so, the process ends.
【0020】このようにして2画素×2ラインの色ブロ
ックBC毎に補間処理が施され、各画素がG,Mg,Y
eおよびCyの全ての色成分を持つ画素信号が生成され
る。この4つの色成分を持つ画素信号は、各色ブロック
BCの中央(黒丸の位置)で生成されたものと考えるこ
とができる。[0020] In this way, the 2 pixels × 2 interpolation processing for each color block B C line is applied, each pixel G, Mg, Y
A pixel signal having all the color components e and Cy is generated. Pixel signal having the four color components can be considered to have been generated at the center of each color block B C (closed circles position).
【0021】RAM22からは、同じ画素位置で生成さ
れたG,Mg,YeおよびCyの色成分がシリアル方式
で出力される。このため、シリアル/パラレル変換回路
26は、4つの色成分が入力される毎に、この4つの色
成分にシリアル/パラレル変換を施す。この結果、同じ
画素信号に含まれるG,Mg,YeおよびCyの色成分
が、シリアル/パラレル変換回路26から同時に出力さ
れる。The G, Mg, Ye and Cy color components generated at the same pixel position are output from the RAM 22 in a serial manner. Therefore, every time four color components are input, the serial / parallel conversion circuit 26 performs serial / parallel conversion on the four color components. As a result, the G, Mg, Ye, and Cy color components included in the same pixel signal are output from the serial / parallel conversion circuit 26 at the same time.
【0022】演算回路28は、シリアル/パラレル変換
回路26から同時に出力されたYe,Cy,Mgおよび
Gの色成分に対して数2に従う演算を施し、輝度成分Y
ならびに色差成分CrおよびCbを生成する。各々の画
素信号を形成する成分は、G成分,Mg成分,Ye成分
およびCy成分からY成分,Cr成分およびCb成分に
変換される。The arithmetic circuit 28 performs an arithmetic operation on the Ye, Cy, Mg, and G color components simultaneously output from the serial / parallel conversion circuit 26 according to the following equation (2) to obtain a luminance component Y
And the color difference components Cr and Cb are generated. The components forming each pixel signal are converted from G, Mg, Ye and Cy components to Y, Cr and Cb components.
【0023】[0023]
【数2】 Y=Mg+Ye+Cy+G Cr=Mg+Ye−Cy−G Cb=Mg+Cy−Ye−G このうち、輝度成分Yおよび色差成分CrはそのままR
GB変換回路32に与えられるが、色差成分Cbはモワ
レ低減回路30を介してRGB変換回路32に与えられ
る。RGB変換回路32では、輝度成分Yならびに色差
成分CrおよびCbに所定の演算が施され、これによっ
て各画素信号の成分が原色系のR成分,G成分およびB
成分に変換される。Y = Mg + Ye + Cy + G Cr = Mg + Ye-Cy-G Cb = Mg + Cy-Ye-G Of these, the luminance component Y and the color difference component Cr are R as they are.
The color difference component Cb is supplied to the RGB conversion circuit 32 via the moiré reduction circuit 30. In the RGB conversion circuit 32, a predetermined operation is performed on the luminance component Y and the color difference components Cr and Cb, whereby the components of each pixel signal are converted into the primary color R component, the G component, and the B component.
Converted to components.
【0024】モワレ低減回路30は、具体的には図4に
示すように構成される。演算回路28から入力されたC
b成分は、レジスタ30aおよび30bによる2画素期
間の遅延処理を経て、乗算器30nに与えられる。一
方、減算器30cは、演算回路28から入力されたCb
成分およびレジスタ30aから出力されたCb成分に減
算処理を施し、減算結果の絶対値を絶対値比較回路30
eに与える。また、減算器30dは、レジスタ30aお
よび30bから出力された各々のCb成分に減算処理を
施し、減算結果の絶対値を絶対値比較回路30eに与え
る。つまり、減算器30dは、前画素Cb成分および現
画素Cb成分の差分の絶対値を絶対値比較回路30eに
与え、減算器30cは、現画素Cb成分および次画素C
b成分の差分の絶対値を絶対値比較回路30eに与え
る。The moiré reduction circuit 30 is specifically configured as shown in FIG. C input from the arithmetic circuit 28
The b component is given to the multiplier 30n through a delay process of two pixel periods by the registers 30a and 30b. On the other hand, the subtractor 30c outputs the Cb input from the arithmetic circuit 28.
A subtraction process is performed on the component and the Cb component output from the register 30a, and the absolute value of the subtraction result is compared with the absolute value comparison circuit 30.
e. The subtractor 30d performs a subtraction process on each of the Cb components output from the registers 30a and 30b, and supplies the absolute value of the subtraction result to the absolute value comparison circuit 30e. That is, the subtractor 30d gives the absolute value of the difference between the previous pixel Cb component and the current pixel Cb component to the absolute value comparison circuit 30e, and the subtractor 30c outputs the current pixel Cb component and the next pixel Cb component.
The absolute value of the difference between the b components is given to an absolute value comparison circuit 30e.
【0025】絶対値比較回路30eは、減算器30cお
よび30dからから与えられた2つの絶対値を互いに比
較し、値が大きい方の絶対値(差分絶対値CbS)を出
力する。出力された差分絶対値CbSは減算器30fに
与えられ、減算器30fは、差分絶対値CbSから所定
閾値“CbTH”を減算する。乗算器30gは、減算器3
0fから出力された減算値に所定値“−CbINC”を乗
算し、乗算値を加算器30hに与える。加算器30hで
は、乗算値が所定値“1”と加算される。このため、加
算器30hから出力される加算値CbAは、数3を満た
す。The absolute value comparison circuit 30e compares the two absolute values given from the subtracters 30c and 30d with each other, and outputs an absolute value having a larger value (differential absolute value Cb S ). The output difference absolute value Cb S is provided to the subtractor 30f, and the subtractor 30f subtracts a predetermined threshold “Cb TH ” from the difference absolute value Cb S. The multiplier 30g includes the subtractor 3
The subtracted value output from 0f is multiplied by a predetermined value “−Cb INC ”, and the multiplied value is given to the adder 30h. In the adder 30h, the multiplied value is added to a predetermined value “1”. Therefore, the added value Cb A output from the adder 30h satisfies Equation 3.
【0026】[0026]
【数3】CbA=1−CbINC(CbS−CbTH) 加算値CbAはクリップ回路30jによってローレベル
クリップを施される。つまり、加算値CbAが“0”以
上の数値を示していれば、この加算値CbAがクリップ
回路30jからそのまま出力されるが、加算値CbAが
“0”を下回れば、“0”がクリップ回路30jから出
力される。Cb A = 1−Cb INC (Cb S −Cb TH ) The added value Cb A is subjected to low-level clipping by the clipping circuit 30j. That is, if the added value Cb A indicates a numerical value equal to or greater than “0”, the added value Cb A is output from the clipping circuit 30j as it is, but if the added value Cb A falls below “0”, the value becomes “0”. Is output from the clip circuit 30j.
【0027】絶対値比較回路30eから出力された差分
絶対値CbSはまた、比較器30iに与えられる。比較
器30iは、入力された差分絶対値CbSを所定閾値C
bTHと比較し、CbS>CbTHであればハイレベル信号
を、CbS≦CbTHであればローレベル信号をセレクタ
30kに出力する。セレクタ30kは、比較器30iの
出力がハイレベルのときクリップ回路30jの出力を選
択し、比較器30iの出力がローレベルのとき所定値
“1”を出力する。セレクタ30kの出力つまりゲイン
CbGは、レジスタ30mで1画素期間遅延されてから
乗算器30nに与えられ、乗算器30nによってレジス
タ30bからのCb成分に乗じられる。そして、乗算器
30nの乗算結果が、図1に示すRGB変換回路32に
出力される。The absolute difference value Cb S output from the absolute value comparison circuit 30e is also supplied to a comparator 30i. The comparator 30i compares the input difference absolute value Cb S with a predetermined threshold C
compared with b TH, Cb S> a high level signal if Cb TH, and outputs a low level signal if Cb S ≦ Cb TH selector 30k. The selector 30k selects the output of the clipping circuit 30j when the output of the comparator 30i is at a high level, and outputs a predetermined value "1" when the output of the comparator 30i is at a low level. The output of the selector 30k, that is, the gain Cb G, is delayed by one pixel period in the register 30m, is given to the multiplier 30n, and is multiplied by the Cb component from the register 30b by the multiplier 30n. Then, the multiplication result of the multiplier 30n is output to the RGB conversion circuit 32 shown in FIG.
【0028】絶対値比較回路30eから出力される差分
絶対値CbSと乗算器30nに与えられるCbGとの関係
を図5に示す。差分絶対値CbSが閾値CbTH以下であ
れば比較器30iからローレベル信号が出力されるた
め、セレクタ30kはゲインCbGとして“1”を選択
する。一方、差分絶対値CbSが閾値CbTHを超える
と、セレクタ30kはゲインCbGとしてクリップ回路
30iの出力を選択する。クリップ回路30iは加算値
CbA(=1−CbINC(CbS−CbTH))が“0”以
上のときこの加算値CbAを出力し、加算値CbAが
“0”を下回るとき“0”を出力する。このため、セレ
クタ30kによってクリップ回路30iの出力が選択さ
れる場合、ゲインCbGは、差分絶対値CbSが大きくな
るにつれて“1”から徐々に低下する。そして、差分絶
対値CbSが所定値(=CbTH+1/CbINC)を超える
と、ゲインCbGは“0”となる。FIG. 5 shows the relationship between the difference absolute value Cb S output from the absolute value comparison circuit 30e and Cb G applied to the multiplier 30n. Since the absolute difference value Cb S is a low level signal from the comparator 30i if less than the threshold value Cb TH is outputted, the selector 30k selects "1" as the gain Cb G. On the other hand, when the difference absolute value Cb S exceeds the threshold value Cb TH, the selector 30k selects the output of the clip circuit 30i as the gain Cb G. Clip circuit 30i is summed value Cb A (= 1-Cb INC (Cb S -Cb TH)) is "0" or when outputting the added value Cb A, additional value Cb A is "0" when below " 0 "is output. Therefore, when the selector 30k selects the output of the clipping circuit 30i, the gain Cb G gradually decreases from “1” as the difference absolute value Cb S increases. Then, when the absolute difference value Cb S exceeds a predetermined value (= Cb TH + 1 / Cb INC ), the gain Cb G becomes “0”.
【0029】図2に示す黒丸の配置および図3に示す処
理から分かるように、ある黒丸の位置における画素信号
の生成処理(補間処理)に用いられる4つの色成分は、
この黒丸に隣接する黒丸の位置における画素信号の生成
処理(補間処理)に用いられる4つの色成分と部分的に
重複する。たとえば、図2に示す色ブロックBCを形成
するG成分およびYe成分は、この色ブロックBCの中
央に位置する黒丸ならびにこの黒丸の1つ左側に位置す
る黒丸の位置における画素信号の生成処理に用いられ、
色ブロックBCを形成するMg成分およびCy成分は、
この色ブロックBCの中央に位置する黒丸ならびにこの
黒丸の1つ右側に位置する黒丸の位置における画素信号
の生成処理に用いられる。As can be seen from the arrangement of black circles shown in FIG. 2 and the processing shown in FIG. 3, the four color components used in the pixel signal generation processing (interpolation processing) at a certain black circle position are as follows.
It partially overlaps with the four color components used in the pixel signal generation processing (interpolation processing) at the position of the black circle adjacent to the black circle. For example, the G component and the Ye component forming the color block B C shown in FIG. 2 are generated by generating a pixel signal at the position of the black dot located at the center of the color block B C and the position of the black dot located to the left of the black dot. Used for
Mg component and Cy components forming a color block B C is
It used in generation processing of the pixel signal at the position of the black circle located on one right black circles and the black circles located at the center of the color blocks B C.
【0030】すると、各色成分に対応するフィルタ要素
への入射光の輝度が水平方向において変化する場合に、
Cb=Mg+Cy−Ye−Gによって生成されるCb成
分のレベルが、水平方向に位置する各々の黒丸の位置で
変動してしまう。つまり、入射光の輝度が水平方向にお
いて図6(B)に示すように変化し、A/D変換器18
から出力される画素信号のレベルが図6(C)に示すよ
うに変化すると、演算回路28によって求められるCb
成分のレベルは、図6(D)に示すように正極および負
極の間で交互に変化してしまう。これが、画像のエッジ
部分で生じるモワレの原因となる。Then, when the luminance of light incident on the filter element corresponding to each color component changes in the horizontal direction,
The level of the Cb component generated by Cb = Mg + Cy-Ye-G fluctuates at the position of each black circle located in the horizontal direction. That is, the luminance of the incident light changes in the horizontal direction as shown in FIG.
When the level of the pixel signal output from the comparator changes as shown in FIG.
The component levels alternate between the positive electrode and the negative electrode as shown in FIG. This causes moiré to occur at the edge portion of the image.
【0031】このため、この実施例では、図4に示すモ
ワレ低減回路30を設け、図5に示すような特性を示す
ゲインCbGを演算回路28から出力されたCb成分に
付与するようにしている。図6(D)に示すCb成分に
対しては図6(E)に示す差分絶対値CbSが得られ、
ゲインCbGは、差分絶対値CbSが閾値CbTH以下のと
き“1”をとり、差分絶対値CbSが閾値CbTHを超え
るとき“0”以上“1”未満の値をとる。この結果、乗
算器30nからは、図6(F)に示すようにレベルが低
減されたCb成分が出力される。これによって、画像の
エッジ部分で生じるモワレを低減させることができる。For this reason, in this embodiment, a moiré reduction circuit 30 shown in FIG. 4 is provided so that a gain Cb G having a characteristic as shown in FIG. 5 is given to the Cb component output from the arithmetic circuit 28. I have. For the Cb component shown in FIG. 6D, the absolute difference value Cb S shown in FIG.
Gain Cb G when the difference absolute value Cb S is equal to or lower than a threshold Cb TH takes a "1", takes a value less than "0" or "1" when the absolute difference Cb S exceeds the threshold value Cb TH. As a result, the Cb component whose level has been reduced is output from the multiplier 30n as shown in FIG. Thereby, it is possible to reduce the moiré generated at the edge portion of the image.
【0032】なお、図6(G)は減算器30cから出力
された差分絶対値を示す波形図である。図6(E)と比
較すれば分かるように、差分絶対値が最大となるタイミ
ングが互いにずれている。これは、図6(G)が前画素
Cb成分および現画素Cb成分の差分の絶対値を示すの
に対して、図6(E)は、前画素Cb成分および現画素
Cb成分の差分絶対値ならびに現画素Cb成分および前
画素Cb成分の差分絶対値のうち大きい方の値を示すか
らである。一方、Cb成分は図6(D)に示すタイミン
グで変化するため、図6(E)に示す差分絶対値を用い
た方が、より効果的にCb成分のレベルを低減させるこ
とができる。FIG. 6G is a waveform diagram showing the absolute value of the difference output from the subtractor 30c. As can be seen from the comparison with FIG. 6E, the timings at which the difference absolute values become maximum are shifted from each other. FIG. 6G shows the absolute value of the difference between the previous pixel Cb component and the current pixel Cb component, while FIG. 6E shows the absolute value of the difference between the previous pixel Cb component and the current pixel Cb component. This is because the larger value of the difference absolute value between the current pixel Cb component and the previous pixel Cb component is shown. On the other hand, since the Cb component changes at the timing shown in FIG. 6D, the level of the Cb component can be more effectively reduced by using the absolute difference value shown in FIG.
【0033】なお、この実施例のディジタルカメラとし
ては、静止画像のみを記録するいわゆるディジタルスチ
ルカメラならびに動画像を記録するビデオムービが含ま
れる。また、静止画像および動画像の両者を記録するデ
ィジタルカメラも考えられる。The digital camera of this embodiment includes a so-called digital still camera for recording only a still image and a video movie for recording a moving image. A digital camera that records both still images and moving images is also conceivable.
【0034】また、この実施例では、イメージセンサと
してCCD型のイメージセンサを用いているが、これに
代えてCMOS型のイメージセンサを用いてもよいこと
は言うまでもない。In this embodiment, a CCD image sensor is used as an image sensor. However, it goes without saying that a CMOS image sensor may be used instead.
【0035】さらに、この実施例では、図2に示すよう
に各フィルタ要素が配置された補色フィルタを用いて説
明したが、フィルタ要素の配列はこれに限られない。Further, in this embodiment, a description has been given using a complementary color filter in which each filter element is arranged as shown in FIG. 2, but the arrangement of the filter elements is not limited to this.
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】図1実施例に適用される補色フィルタを示す図
解図である。FIG. 2 is an illustrative view showing a complementary color filter applied to the embodiment in FIG. 1;
【図3】図1実施例の動作の一部を示すフロー図であ
る。FIG. 3 is a flowchart showing a part of the operation of the embodiment in FIG. 1;
【図4】モワレ低減回路を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a moiré reduction circuit.
【図5】モワレ低減回路の特性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing characteristics of the moiré reduction circuit.
【図6】(A)は補色フィルタの配列の一部を示す図解
図であり、(B)は入射光の輝度変化を示す波形図であ
り、(C)はA/D変換器の出力を示す波形図であり、
(D)はモワレ低減処理を施す前の色差信号Cbを示す
波形図であり、(E)はCb差分信号の一例を示す波形
図であり、(F)はモワレ低減処理を施した後の色差信
号Cbを示す波形図であり、そして(G)はCb差分信
号の他の一例を示す波形図である。6A is an illustrative view showing a part of an array of complementary color filters, FIG. 6B is a waveform chart showing a change in luminance of incident light, and FIG. 6C is a view showing an output of an A / D converter; FIG.
(D) is a waveform diagram showing the color difference signal Cb before performing the moiré reduction process, (E) is a waveform diagram showing an example of the Cb difference signal, and (F) is a color diagram showing the color difference signal after performing the moiré reduction process. FIG. 9 is a waveform chart showing a signal Cb, and FIG. 9G is a waveform chart showing another example of the Cb differential signal.
【図7】(A)は補色フィルタの配列の一部を示す図解
図であり、(B)は入射光の輝度変化を示す波形図であ
り、(C)はA/D変換器の出力を示す波形図であり、
(D)は色差信号Crを示す波形図である。7A is an illustrative view showing a part of an array of complementary color filters, FIG. 7B is a waveform chart showing a change in luminance of incident light, and FIG. 7C is a view showing an output of an A / D converter; FIG.
(D) is a waveform diagram showing the color difference signal Cr.
【図8】(A)は補色フィルタの配列の一部を示す図解
図であり、(B)は入射光の輝度変化を示す波形図であ
り、(C)はA/D変換器の出力を示す波形図であり、
(D)は色差信号Crを示す波形図である。8A is an illustrative view showing a part of an array of complementary color filters, FIG. 8B is a waveform chart showing a change in luminance of incident light, and FIG. 8C is a view showing an output of an A / D converter; FIG.
(D) is a waveform diagram showing the color difference signal Cr.
10…ディジタルカメラ 14…補色フィルタ 16…CCDイメージャ 28…演算回路 30…モワレ低減回路 32…RGB変換回路 Reference Signs List 10 digital camera 14 complementary color filter 16 CCD imager 28 arithmetic circuit 30 moiré reduction circuit 32 RGB conversion circuit
Claims (7)
ィルタ、 前記補色フィルタが受光面に装着されるかつ各画素が前
記複数色のいずれか1つの色成分を持つ第1画素信号を
出力するイメージセンサ、 複数の前記第1画素信号に基づいて各画素が前記複数色
の色成分を持つ第2画素信号を生成する第1生成手段、 前記第2画素信号に所定の演算処理を施して各画素が色
差成分を含む第3画素信号を生成する第2生成手段、 互いに隣接する2画素間における前記色差成分の差分を
検出する検出手段、および前記第3画素信号に含まれる
前記色差成分のレベルを前記差分に応じて低減させる低
減手段を備える、ディジタルカメラ。A complementary color filter having a plurality of color filter elements disposed thereon, wherein the complementary color filter is mounted on a light receiving surface, and each pixel outputs a first pixel signal having one of the plurality of color components. An image sensor, first generating means for each pixel to generate a second pixel signal having the plurality of color components based on a plurality of the first pixel signals, performing a predetermined arithmetic process on the second pixel signal, A second generation unit that generates a third pixel signal in which a pixel includes a color difference component, a detection unit that detects a difference between the color difference components between two adjacent pixels, and a level of the color difference component included in the third pixel signal A digital camera, comprising: a reduction unit configured to reduce the difference according to the difference.
られる前記複数の第1画素信号は、前記ある画素に隣接
する画素の前記第2画素信号の生成に用いる前記複数の
第1画素信号と部分的に共通する、請求項1記載のディ
ジタルカメラ。2. The plurality of first pixel signals used for generating the second pixel signal of a certain pixel are the plurality of first pixel signals used for generating the second pixel signal of a pixel adjacent to the certain pixel. The digital camera according to claim 1, wherein the digital camera is partially common to a signal.
属し、 前記第2生成手段は前記第1列に属する色成分を持つ前
記第1画素信号の和から前記第2列に属する色成分を持
つ前記第1画素信号の和を引き算して前記色差成分を求
め、 前記検出手段は前記第1列および前記第2列に直交する
方向に隣接する2画素間における前記色差成分の差分を
検出する、請求項1または2記載のディジタルカメラ。3. A part of the plurality of colors belongs to a first column; another part of the plurality of colors belongs to a second column adjacent to the first column; The color difference component is obtained by subtracting the sum of the first pixel signals having the color components belonging to the second column from the sum of the first pixel signals having the color components belonging to The digital camera according to claim 1, wherein a difference between the color difference components between two pixels adjacent in a direction orthogonal to the second column is detected.
あり、前記Gおよび前記Yeが前記第1列に属し、前記
Mgおよび前記Cyが前記第2列に属し、そして前記色
差成分はCb成分である、請求項3記載のディジタルカ
メラ。4. The plurality of colors are G, Mg, Ye and Cy, wherein the G and Ye belong to the first column, the Mg and Cy belong to the second column, and the color difference component is The digital camera according to claim 3, which is a Cb component.
から“1”の間で変化するゲインを発生するゲイン発生
手段、および前記ゲイン発生手段によって発生された前
記ゲインを前記第2画素信号に含まれる前記色差成分に
乗じる乗算手段を含む、請求項1ないし4のいずれかに
記載のディジタルカメラ。5. The method according to claim 1, wherein said reducing means sets "0" in accordance with said difference.
2. A gain generating means for generating a gain that changes between the first and second signals, and a multiplying means for multiplying the color difference component included in the second pixel signal by the gain generated by the gain generating means. A digital camera according to any one of claims 1 to 4.
定値未満のときにゲイン“1”を発生し、前記差分が前
記第1所定値よりも大きい第2所定値以上のときにゲイ
ン“0”を発生し、そして前記差分が前記第1所定値以
上で前記第2所定値未満のときに“0”以上“1”未満
のゲインを発生する、請求項5記載のディジタルカメ
ラ。6. The gain generating means generates a gain “1” when the difference is smaller than a first predetermined value, and sets a gain when the difference is equal to or larger than a second predetermined value larger than the first predetermined value. 6. The digital camera according to claim 5, wherein the digital camera generates "0" and generates a gain of "0" or more and less than "1" when the difference is equal to or more than the first predetermined value and less than the second predetermined value.
前画素の前記色差成分との間の第1差分を検出する第1
差分検出手段、前記現画素の色差成分と次画素の前記色
差成分との間の第2差分を検出する第2差分検出手段、
および前記第1差分および前記第2差分のうち絶対値が
大きい方を出力する出力手段を含む、請求項1ないし6
のいずれかに記載のディジタルカメラ。7. A first detecting means for detecting a first difference between the color difference component of a current pixel and the color difference component of a previous pixel.
Difference detection means, second difference detection means for detecting a second difference between the color difference component of the current pixel and the color difference component of the next pixel,
7. An output unit for outputting a larger absolute value of the first difference and the second difference.
A digital camera according to any one of the above.
Priority Applications (1)
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JP2000052806A JP3663105B2 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Digital camera |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007074635A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image input apparatus and solid imaging element |
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- 2000-02-29 JP JP2000052806A patent/JP3663105B2/en not_active Expired - Fee Related
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