JP2002010286A - 信号処理装置、信号処理方法、及び撮像装置 - Google Patents

信号処理装置、信号処理方法、及び撮像装置

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JP2002010286A
JP2002010286A JP2000191658A JP2000191658A JP2002010286A JP 2002010286 A JP2002010286 A JP 2002010286A JP 2000191658 A JP2000191658 A JP 2000191658A JP 2000191658 A JP2000191658 A JP 2000191658A JP 2002010286 A JP2002010286 A JP 2002010286A
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signal
difference signals
luminance
signal processing
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JP2000191658A
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Eiichiro Ikeda
栄一郎 池田
Toshiro Endo
敏朗 遠藤
Takaaki Fukui
貴明 福井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CSUP回路での処理による有彩色の高輝度
色エッジにおける低輝度側の色が失われることがなく、
且つ、メディアンフィルタによる通常輝度領域における
色文字などの色抜け弊害の無い、高輝度エッジでの偽色
発生の軽減を実現すること。 【解決手段】 画像信号の輝度信号及び第1の色差信号
に対して信号処理を行う信号処理装置であって、輝度信
号に応じて第1の色差信号の信号レベルを調整し、第2
の色差信号を出力するクロマ抑圧回路(101)と、第
2の色差信号にメディアンフィルタ処理を施し、第3の
色差信号を出力するフィルタ手段(103〜109)
と、前記第2の色差信号、前記第3の色差信号、及び前
記輝度信号に基づく情報を用いて第4の色差信号を生成
し、出力する信号MIX部(110)とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号の信号処
理装置、信号処理方法、及び撮像装置に関し、更に詳し
くは、高輝度・低輝度エッジでの偽色を低減する信号処
理装置、信号処理方法、及び撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の単板方式のデジタルカメラ
の構成を示すブロック図である。CCD撮像素子501
からの信号は、分光感度調整回路522により各色フィ
ルタに対応する色毎に補正ゲインがかけられる。その
後、ホワイトバランス回路502で白のゲインが調整さ
れ、輝度ノッチ回路510に送られる。輝度ノッチ回路
510にて、垂直ローパスフィルタ(VLPF)を用い
て、垂直方向に色のナイキスト付近の周波数の信号ゲイ
ンを低減する処理が施される。水平方向も同様に水平ロ
ーパスフィルタ(HLPF)によるゲインの低減処理が
施される。以下、このフィルタを輝度ノッチフィルタと
呼ぶ。その後、水平バンドパスフィルタ(HBPF)回
路511及び垂直バンドパスフィルタ(VBPF)回路
514を介して、ノッチフィルタにより弱められたナイ
キスト周波数よりも若干低い周波数帯域の信号レベルを
上げる。
【0003】その後、水平、垂直ともにPP(Aperture
Peak)Gain回路512及び515で振幅が調整さ
れ、ベースクリップ(BC)回路513及び516で小
振幅がカットされノイズ除去される。その後、加算器5
17で水平成分と垂直成分が加算され、APC(Apertu
re Control)MainGain回路518 でメインゲ
インがかかり、加算器519でベースバンド信号と加算
される。その後、ガンマ変換回路520でガンマ変換が
施され、輝度修正(YCOMP)回路521で、色による輝度
信号レベル補正が実施される。
【0004】また、色信号処理として、色補間回路50
3により全ての画素について全ての色画素値が存在する
ように補間され、色変換マトリクス(MTX)回路50
4にて補色信号が輝度信号(Y)及び色差信号(Cr、
Cb)に変換される。その後クロマ抑圧(CSUP:Ch
roma Supress)回路505によって低輝度及び高輝度領
域の色差ゲインが抑圧され、クロマローパスフィルタ
(CLPF)回路506にて帯域が制限される。帯域制
限されたクロマ信号はガンマ変換回路507において、
RGB信号に変換されると同時にガンマ変換が施され
る。ガンマ変換後のRGB信号は再びY、Cr、Cb信
号に変換され、CGainKnee(ChromaGain Knee)
回路にて彩度ゲインが調整され、LCMTX(Linear Cl
ip Matrix)回路509にて、色相の微少修正及び、撮像
素子の個体差バラツキによる色相ずれを修正する。
【0005】上記構成において、従来、高輝度エッジに
おける偽色を除去するために、CSUP回路505を導
入している。
【0006】ここで、高輝度エッジにおいて偽色が発生
する理由を説明する。
【0007】例えば図6のようなマゼンタ(Mg)、グ
リーン(G)、イエロー(Ye)、シアン(Cy)の補
色色フィルタを備えた撮像素子を用いて、高輝度・低輝
度の境目である白黒エッジを有する被写体を撮影したと
する。白領域に対応する各画素からの出力が200で、
黒領域に対応する各画素からの出力が0である場合、図
7のような補間パターンを用いた補間回路の各画素の各
色出力値は図8に示すようになる(黒に対応する画素は
網掛けで示している)。すなわち、白領域との境目とな
る黒領域の画素の各色出力値Mg,G,Ye,Cyは本
来全て0であるべき所、図8の例では、補間によりMg
=0,G=100,Ye=100,Cy=0となり、本
来色のつかない黒領域のエッジ部分に色がついてしま
う。これを高輝度エッジの偽色と呼ぶ。
【0008】この高輝度エッジの偽色を除去するため
に、上述の通り従来ではCSUP回路505を用いてい
る。CSUP回路505では、輝度信号Yを入力とし、
色差信号用のゲイン(色差ゲイン)を出力とする図9に
示すようなカーブに基づいてゲインを決定することで、
高輝度領域での色差信号に対するゲインを抑圧し、これ
により飽和領域での偽の色つきを軽減させている。この
ように、CSUP回路505の本来の目的は飽和領域に
おける撮像素子の色フィルタの飽和による偽の色付きを
除去するものであるが、注目画素の色差ゲインが上下左
右の隣接画素で輝度信号Yに基づいて得られた色差ゲイ
ンよりも小さい場合、その隣接画素の色差ゲインを注目
画素の色差ゲインで置き換える、つまりゲイン抑圧する
画素を広げる(ピークホールド式と呼ぶ)ことで、エッ
ジの低輝度側の画素における偽色を軽減している。
【0009】なお、図9に示す輝度信号と色差ゲインの
関係は予め設定されており、ルックアップテーブル(L
UT)や、関数式など、輝度信号から色差ゲインが得ら
れるのであれば、どのような形態で保存されていても良
い。
【0010】高輝度色エッジでの偽色を軽減する別の方
法として、CSUP回路の代わりにメディアンフィルタ
を用いるものがある。メディアンフィルタとは、図10
のような任意の小領域内で、信号レベルの中央値(メデ
ィアン)を採用するフィルタである。このフィルタを用
いれば、高輝度色エッジの場合、色差信号の中央値が採
用されるため、偽色の発生がなくなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
CSUP回路では、Y信号で色差ゲインを小さくするた
めに、有彩色被写体の高輝度色エッジでの低輝度側領域
の色が消え、不自然な印象を与える場合があった。
【0012】さらに、従来のメディアンフィルタでは、
例えば、被写体が細い色文字の場合、メディアンフィル
タにより文字の色が背景の色になってしまうという弊害
があった。
【0013】本発明は上記問題点を鑑みてなされたもの
であり、CSUP回路での処理による有彩色の高輝度色
エッジにおける低輝度側の色が失われることがなく、且
つ、メディアンフィルタによる通常輝度領域における色
文字などの色抜け弊害の無い、高輝度エッジでの偽色発
生の軽減を第1の目的とする。
【0014】更に、レンズの色収差に起因する偽色を軽
減することを第2の目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、画像信号の輝度信号と第1及び第2の色差信
号とに対して信号処理を行う本発明の信号処理装置は、
輝度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベル
をそれぞれ調整するレベル調整手段と、前記レベル調整
手段によるレベル調整後の第1及び第2の色差信号にそ
れぞれメディアンフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記輝度信号に基づく情報に応じて、前記レベル調整手
段によるレベル調整後の第1及び第2の色差信号と、前
記フィルタ手段による処理後の第1及び第2の色差信号
とをそれぞれ合成し、合成した第1及び第2の色差信号
を出力する合成手段とを有する。
【0016】本発明の好適な一様態によれば、前記合成
手段は、前記輝度信号に基づく情報に応じて第1及び第
2の係数を取得し、前記レベル調整手段によるレベル調
整後の第1及び第2の色差信号に第1の係数を、前記フ
ィルタ手段による処理後の第1及び第2の色差信号に第
2の係数をそれぞれ掛け合わせ、結果として得られる積
を第1及び第2の色差信号毎に加算することにより合成
する。
【0017】また、上記第1の目的を達成するために、
画像信号の輝度信号と第1及び第2の色差信号とに対し
て信号処理を行う本発明の信号処理方法は、輝度信号に
応じて第1及び第2の色差信号の信号レベルをそれぞれ
調整するレベル調整工程と、前記レベル調整工程におけ
るレベル調整後の第1及び第2の色差信号にそれぞれメ
ディアンフィルタ処理を施すフィルタ工程と、前記輝度
信号に基づく情報に応じて、前記レベル調整工程におけ
るレベル調整後の第1及び第2の色差信号と、前記フィ
ルタ工程における処理後の第1及び第2の色差信号とを
それぞれ合成し、合成した第1及び第2の色差信号を出
力する合成工程とを有する。
【0018】本発明の好適な一様態によれば、前記合成
工程は、前記輝度信号に基づく情報に応じて第1及び第
2の係数を取得する工程と、前記レベル調整工程におけ
るレベル調整後の第1及び第2の色差信号に第1の係数
を、前記フィルタ工程における処理後の第1及び第2の
色差信号に第2の係数をそれぞれ掛け合わせる工程と、
結果として得られる積を第1及び第2の色差信号毎に加
算することにより合成する工程とを有する。
【0019】なお、好ましくは、前記第1の係数は、前
記輝度信号に基づく情報が所定値よりも大きい場合に、
所定値から離れるに従って小さくなる。
【0020】また、上記第2の目的を達成するために、
画像信号の輝度信号と第1及び第2の色差信号とに対し
て信号処理を行う本発明の信号処理装置は、輝度信号に
応じて第1及び第2の色差信号の信号レベルをそれぞれ
調整するレベル調整手段と、前記レベル調整手段による
レベル調整後の第1及び第2の色差信号にそれぞれメデ
ィアンフィルタ処理を施すフィルタ手段と、画像の中心
からの距離に応じて、前記レベル調整手段によるレベル
調整後の第1及び第2の色差信号と、前記フィルタ手段
による処理後の第1及び第2の色差信号とをそれぞれ合
成し、合成した第1及び第2の色差信号を出力する合成
手段とを有する。
【0021】本発明の好適な一様態によれば、前記合成
手段は、前記画像の中心からの距離に応じて第1及び第
2の係数を取得し、前記レベル調整手段によるレベル調
整後の第1及び第2の色差信号に第1の係数を、前記フ
ィルタ手段による処理後の第1及び第2の色差信号に第
2の係数をそれぞれ掛け合わせ、結果として得られる積
を第1及び第2の色差信号毎に加算することにより合成
する。
【0022】また、上記第2の目的を達成するために、
画像信号の輝度信号と第1及び第2の色差信号とに対し
て信号処理を行う本発明の信号処理方法は、輝度信号に
応じて第1及び第2の色差信号の信号レベルをそれぞれ
調整するレベル調整工程と、前記レベル調整工程におけ
るレベル調整後の第1及び第2の色差信号にそれぞれメ
ディアンフィルタ処理を施すフィルタ工程と、画像の中
心からの距離に応じて、前記レベル調整工程におけるレ
ベル調整後の第1及び第2の色差信号と、前記フィルタ
工程における処理後の第1及び第2の色差信号とをそれ
ぞれ合成し、合成した第1及び第2の色差信号を出力す
る合成工程とを有する。
【0023】本発明の好適な一様態によれば、前記合成
工程は、前記画像の中心からの距離に応じて第1及び第
2の係数を取得する工程と、前記レベル調整工程におけ
るレベル調整後の第1及び第2の色差信号に第1の係数
を、前記フィルタ工程における処理後の第1及び第2の
色差信号に第2の係数をそれぞれ掛け合わせる工程と、
結果として得られる積を第1及び第2の色差信号毎に加
算することにより合成する工程とを有する。
【0024】好ましくは、前記第1の係数は前記画像の
中心からの距離が大きくなるに従って小さくなる。
【0025】更に、上記第1及び第2の目的を達成する
ために、画像信号の輝度信号と第1及び第2の色差信号
とに対して信号処理を行う本発明の信号処理装置は、輝
度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベルを
それぞれ調整するレベル調整手段と、前記レベル調整手
段によるレベル調整後の第1及び第2の色差信号にそれ
ぞれメディアンフィルタ処理を施すフィルタ手段と、前
記輝度信号に基づく情報及び画像の中心からの距離に応
じて、前記レベル調整手段によるレベル調整後の第1及
び第2の色差信号と、前記フィルタ手段による処理後の
第1及び第2の色差信号とをそれぞれ合成し、合成した
第1及び第2の色差信号を出力する合成手段とを有す
る。
【0026】本発明の好適な一様態によれば、前記合成
手段は、前記輝度信号に基づく情報及び前記画像の中心
からの距離に応じて第1及び第2の係数を取得し、前記
レベル調整手段によるレベル調整後の第1及び第2の色
差信号に第1の係数を、前記フィルタ手段による処理後
の第1及び第2の色差信号に第2の係数をそれぞれ掛け
合わせ、結果として得られる積を第1及び第2の色差信
号毎に加算することにより合成する。
【0027】また、上記第1及び第2の目的を達成する
ために、画像信号の輝度信号と第1及び第2の色差信号
とに対して信号処理を行う本発明の信号処理方法は、輝
度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベルを
それぞれ調整するレベル調整工程と、前記レベル調整工
程におけるレベル調整後の第1及び第2の色差信号にそ
れぞれメディアンフィルタ処理を施すフィルタ工程と、
前記輝度信号に基づく情報及び画像の中心からの距離に
応じて、前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第
1及び第2の色差信号と、前記フィルタ工程における処
理後の第1及び第2の色差信号とをそれぞれ合成し、合
成した第1及び第2の色差信号を出力する合成工程とを
有する。
【0028】本発明の好適な一様態によれば、前記合成
工程は、前記輝度信号に基づく情報及び前記画像の中心
からの距離に応じて第1及び第2の係数を取得する工程
と、前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第1及
び第2の色差信号に第1の係数を、前記フィルタ工程に
おける処理後の第1及び第2の色差信号に第2の係数を
それぞれ掛け合わせる工程と、結果として得られる積を
第1及び第2の色差信号毎に加算することにより合成す
る工程とを有する。
【0029】好ましくは、前記係数は前記輝度信号情報
が所定値よりも大きい場合に、所定値から離れるに従っ
て小さくなり、且つ、前記画像の中心からの距離が大き
くなるに従って小さくなる。
【0030】更に好ましくは、前記第1及び第2の係数
の和は一定である。
【0031】本発明の好適な一様態によれば、前記レベ
ル調整手段は、前記輝度信号に基づいて、前記第1及び
第2の色差信号の信号レベルを調整するためのゲインを
それぞれ決定し、前記レベル調整工程では、前記輝度信
号に基づいて、前記第1及び第2の色差信号の信号レベ
ルを調整するためのゲインをそれぞれ決定する。
【0032】好ましくは、前記ゲインは、前記輝度信号
が所定値よりも大きい場合に、所定値から離れるに従っ
て小さくなることを特徴とする請求項4に記載の信号処
理装置。
【0033】また、本発明の好適な一様態によれば、前
記フィルタ手段は前記第1及び第2の色差信号それぞれ
に対応してメディアンフィルタ処理を行う複数のメディ
アンフィルタ手段を有し、前記フィルタ工程は、前記第
1及び第2の色差信号それぞれ独立にメディアンフィル
タ処理を行うメディアンフィルタ工程を有する。
【0034】好ましくは、前記フィルタ手段は、前記第
1及び第2の色差信号それぞれについて、前記複数のメ
ディアンフィルタ手段による処理前後の比を算出する手
段と、算出した比の内、小さい方の比を、前記レベル調
整手段によるレベル調整後の第1及び第2の色差信号に
それぞれ掛け合わせる乗算手段とを更に有し、前記乗算
手段により得た積を出力し、前記フィルタ工程は、前記
第1及び第2の色差信号それぞれについて、前記メディ
アンフィルタ工程における処理前後の比を算出する工程
と、算出した比の内、小さい方の比を、前記レベル調整
工程におけるレベル調整後の第1及び第2の色差信号に
それぞれ掛け合わせる乗算工程とを更に有し、前記乗算
工程により得た積を出力する。
【0035】また、本発明の好適な一様態によれば、前
記信号処理装置は前記輝度信号にピークホールド処理を
行い、前記輝度信号に基づく情報を出力するピークホー
ルド手段を更に有し、前記信号処理手段は、前記輝度信
号にピークホールド処理を行い、前記輝度信号に基づく
情報を出力するピークホールド工程を更に有する。
【0036】好ましくは、前記ピークホールド手段は、
対象画素の輝度値と、前記対象画素の上下もしくは左右
数画素の輝度値とを比較し、前記対象画素の輝度値より
小さい周辺画素の輝度値を、前記対象画素の画素値で置
換し、前記ピークホールド工程は、対象画素の輝度値
と、前記対象画素の上下もしくは左右数画素の輝度値と
を比較する工程と、前記対象画素の輝度値より小さい周
辺画素の輝度値を、前記対象画素の画素値で置換する工
程とを有する。
【0037】また、本発明の好適な別の一様態によれ
ば、前記輝度信号に基づく情報は、高輝度、低輝度のエ
ッジ信号である、
【0038】なお、上記第1及び/または第2の目的を
達成するために、本発明の撮像装置は、上記いずれかに
記載の信号処理装置を有する。
【0039】本発明の好適な一様態によれば、前記画像
の中心からの距離の情報は、レンズに備えられたメモリ
に記録されている。
【0040】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0041】図1は、本発明の実施の形態におけるデジ
タルカメラなどの撮像装置の信号処理部の構成を示すブ
ロック図である。図5とは、CSUP回路505の代わ
りに、高輝度色抑圧回路100が用いられる点が異な
る。その他の構成は図5のものと同様であるため、詳細
説明を省略する。
【0042】図2は、図1に示す高輝度色抑圧回路10
0の詳細構成を示すブロック図であり、高輝度エッジの
偽色を除去する機能を含んでいる。以下、図2及び図3
のフローチャートを参照して、高輝度色抑圧回路100
における動作を説明する。
【0043】まずステップS1において色変換MTX回
路504から出力される輝度信号(Y)及び色差信号
(Cr、Cb)は、クロマ抑圧(CSUP)回路101
に入力し、輝度信号Yのレベルに応じて色差信号Cr、
Cbにゲインがかけられる。具体的には、輝度信号Yに
基づいて、低輝度領域と飽和領域におけるゲインを弱め
るようにする。なお、本実施の形態においては、CSU
P回路101において輝度信号Yに対するピークホール
ドを行わない。
【0044】一方、Y信号はピークホールド回路102
にも入力され、対象画素の上下左右の予め設定した画素
数分だけ、対象画素の輝度値より小さい画素が対象画素
の輝度値に置換される(ピーク広げ処理)。
【0045】次にステップS2において、CSUP回路
101で増幅され、出力された色差信号Crはメディア
ンフィルタ回路103に、色差信号Cbはメディアンフ
ィルタ回路104に入力され、それぞれ公知のメディア
ンフィルタにより処理される。ステップS3では、メデ
ィアンフィルタ回路103及び104からの出力信号
は、それぞれ除算回路105および106に入力し、そ
こでメディアンフィルタ回路103及び104へ入力前
の色差信号と、出力後の色差信号との比をそれぞれと
る。すなわち、 kCr=CrMed/Cr …(1) kCb=CbMed/Cb …(2) 但し、Cr,Cb:メディアンフィルタ回路入力前の色
差信号 CrMed,CbMed:メディアンフィルタ回路から
出力される色差信号
【0046】を演算するもので、メディアンフィルタ回
路103は上記式(1)により比(すなわち、メディア
ンフィルタ回路103によるゲイン)を求め、メディア
ンフィルタ回路104は上記式(2)を用いて比(すな
わち、メディアンフィルタ回路104によるゲイン)を
得る。ステップS4において、セレクター107にて色
差信号比、kCr、kCbを比較し、比の小さい方の値
をゲインkGainとして選択し、ステップS5で乗算
器108及び109によりメディアンフィルタ回路10
3及び104による処理前の信号にゲインkGainを
掛けたものを出力する。これにより、メディアンフィル
タによる色相のずれを防止することができる。乗算器1
08及び109から出力される値をそれぞれCrMed
Out、CbMedOutとすると、
【0047】(1)(kCr<kCb)の場合、kGa
in=kCrのため、 CrMedOut=Cr×kGain=Cr×kCr CbMedOut=Cb×kGain=Cb×kCr
【0048】(2)(kCb<kCr)の場合、kGa
in=kCbのため CrMedOut=Cr×kGain=Cr×kCb CbMedOut=Cb×kGain=Cb×kCb
【0049】となる。最後に、ステップS6において、
ピークホールド回路102からの出力輝度信号YPと、
ステップS5で得られた出力CrMedOut及びCb
MedOutと、メディアンフィルタ回路103及び1
04への入力信号Cr、Cb信号とが信号MIX部11
0にて、以下に示す加重加算式(3)を用いて振り分け
られ、高輝度色抑圧回路100からの最終出力CrOu
t、CbOutとして出力される。なお、係数αは図4
に示すような、入力をYP、出力をαとしたゲインテー
ブルを参照して得る。 CrOut=α×Cr+(1−α)×CrMedOut CbOut=α×Cb+(1−α)×CbMedOut
【0050】なお、係数αは、画像の中心からの距離に
応じて設定してもよく、この場合、中心ほどαが大き
く、中心から離れるにつれαが小さくなる。これによ
り、レンズの色収差を軽減することができる。
【0051】また、輝度信号YPと中心からの距離との
両方に応じてαを求めるれば、高輝度エッジの偽色とレ
ンズの色収差による偽色の両方を軽減できることは明ら
かである。
【0052】高輝度色抑圧回路100から出力される信
号はCLPF回路506に入力し、以降、従来例と同様
の処理が行われる。
【0053】以上の処理により、高輝度エッジ部での色
相を保持することが可能となる。
【0054】上記の通り本実施の形態によれば、CSU
P回路にて色抑圧領域を広げるピークホールド式を行わ
ず、通常の色抑圧方法で高輝度飽和領域の色つきを低減
させる。更にCSUP回路の後に、ピークホールド処理
を行った輝度信号YPを参照しながら高輝度領域におい
て、メディアンフィルタの出力をより大きく反映させる
ようにする。
【0055】これにより、従来のCSUP回路における
ピークホールド方式を用いないため、有彩色高輝度色エ
ッジの低輝度側の色が失われることが無くなる。
【0056】さらに、輝度信号Yをピークホールド式で
YP信号に変換し、前記YP信号の輝度レベルに応じて
前記CSUP回路の出力Cr及びCb信号とメディアン
フィルタ後のCrMed及びCbMed信号を加重加算
する。これによりメディアンフィルタによる通常輝度領
域における色文字などの色抜け弊害は発生しない。
【0057】また、画像の中心からの距離情報を用いて
メディアンフィルタ後の色差信号と、メディアンフィル
タをバイパスした色差信号を加重加算して新たな色差信
号を作成することで、レンズの色収差を除去することが
可能となる。
【0058】
【他の実施形態】なお、本発明は、光電変換素子を有す
る、例えばビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、スキ
ャナなどの撮像装置の内部に構成しても、例えば撮像装
置やコンピュータ、ネットワークなどの外部から画像デ
ータを取り込み、取り込んだ画像データを処理する信号
処理装置として構成してもよい。
【0059】また、上記実施の形態のハード構成とソフ
ト構成は、適宜置き換えることができるものである。
【0060】その場合、本発明の目的は、前述した実施
形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード
を記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあ
るいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコン
ピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納さ
れたプログラムコードを読み出し実行することによって
も、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶
媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した
実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム
コードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することにな
る。また、コンピュータが読み出したプログラムコード
を実行することにより、前述した実施形態の機能が実現
されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づ
き、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシ
ステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現さ
れる場合も含まれることは言うまでもない。
【0061】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【0062】
【発明の効果】上記の通り本発明によれば、CSUP回
路での処理による有彩色の高輝度色エッジにおける低輝
度側の色が失われることがなく、且つ、メディアンフィ
ルタによる通常輝度領域における色文字などの色抜け弊
害の無い、高輝度エッジでの偽色発生の軽減が可能とな
る。
【0063】また、画像の中心からの距離情報を用いて
メディアンフィルタ後の色差信号と、メディアンフィル
タをバイパスした色差信号を加重加算して新たな色差信
号を作成することで、レンズの色収差に起因する偽色を
軽減することが可能となる。
【0064】本発明における高輝度エッジ偽色除去回路
は、CSUP回路におけるピークホールド式を採用せ
ず、通常の色抑圧方法で高輝度飽和領域の色つきを低減
させる手段をとり、更に前記CSUP回路の後にYsP
信号の輝度レベルを参照しながら(ピークホールド式)
のみメディアンフィルタの出力を使用する適応メディア
ンフィルタを採用する。また、前記メディアンフィルタ
はR−YとB−Yの色相を保持する色相保存型適応メデ
ィアンフィルタであることを特徴とする。
【0065】本実施例によれば、従来のCSUP回路に
おけるピークホールド方式を用いないため、有彩色の高
輝度色エッジにおける低輝度側の色が失われることがな
い。
【0066】さらに、Ys信号をピークホールド式でY
sP信号に変換し、前記YsP信号の輝度レベルに応じ
て前記CSUP回路の出力Cr及びCb信号とメディア
ンフィルタ後のCrMed及びCbMed信号を加重加
算することを特徴とする。これにより、メディアンフィ
ルタによる通常輝度領域における色文字などの色抜け弊
害は発生しない。
【0067】また、画像の中心からの距離情報を用いて
メディアンフィルタ後の色差信号と、メディアンフィル
タをバイパスした色差信号を加重加算して新たな色差信
号を作成することで、レンズの色収差を除去することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における撮像装置のための
信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における高輝度色抑圧回路
の詳細構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかる高輝度色抑圧回路
の動作を説明するフローチャートである。
【図4】ピークホールド後の輝度信号YPと、係数αの
関係を示す図である。
【図5】従来の撮像装置のための信号処理部の構成を示
すブロック図である。
【図6】補色色フィルタパターンを示す図である。
【図7】補間パターンを示す図である。
【図8】高輝度エッジにおける偽色発生を説明する図で
ある。
【図9】CSUP回路の入出力特性を示す図である。
【図10】メディアンフィルタによる信号処理例を示す
図である。
【符号の説明】
100 高輝度色抑圧回路 101 CSUP回路 102 ピークホールド回路 103,104 メディアンフィルタ回路 105,106 除算回路 107 セレクター 108,109 乗算器 110 信号MIX部 501 撮像素子 502 ホワイトバランス回路 503 色補間回路 504 色変換マトリクス回路 505 クロマ抑圧回路 506 クロマローパスフィルタ回路 507,520 ガンマ変換回路 508 CGainKnee回路 509 LCMTX回路 510 輝度ノッチ回路 511 水平バンドパスフィルタ回路 512,515 PPGain回路 513,516 ベースクリップ回路 514 垂直バンドパスフィルタ回路 517,519 加算器 518 APCMainGain回路 521 輝度修正回路回路 522 分光感度補正回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 貴明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5C065 AA01 BB13 CC02 CC03 CC09 DD02 DD17 EE05 EE08 GG03 GG15 GG21 GG23 5C066 AA01 CA07 DA01 EA05 EA07 EA14 EB01 EE05 GA02 GA05 GA32 HA02 JA02 KA01 KA12 KC01 KD06 KE03 KF05 KG01 KL13 KM02 KP02

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像信号の輝度信号と第1及び第2の色
    差信号とに対して信号処理を行う信号処理装置であっ
    て、 輝度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベル
    をそれぞれ調整するレベル調整手段と、 前記レベル調整手段によるレベル調整後の第1及び第2
    の色差信号にそれぞれメディアンフィルタ処理を施すフ
    ィルタ手段と、 前記輝度信号に基づく情報に応じて、前記レベル調整手
    段によるレベル調整後の第1及び第2の色差信号と、前
    記フィルタ手段による処理後の第1及び第2の色差信号
    とをそれぞれ合成し、合成した第1及び第2の色差信号
    を出力する合成手段とを有することを特徴とする信号処
    理装置。
  2. 【請求項2】 画像信号の輝度信号と第1及び第2の色
    差信号とに対して信号処理を行う信号処理装置であっ
    て、 輝度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベル
    をそれぞれ調整するレベル調整手段と、 前記レベル調整手段によるレベル調整後の第1及び第2
    の色差信号にそれぞれメディアンフィルタ処理を施すフ
    ィルタ手段と、 画像の中心からの距離に応じて、前記レベル調整手段に
    よるレベル調整後の第1及び第2の色差信号と、前記フ
    ィルタ手段による処理後の第1及び第2の色差信号とを
    それぞれ合成し、合成した第1及び第2の色差信号を出
    力する合成手段とを有することを特徴とする信号処理装
    置。
  3. 【請求項3】 画像信号の輝度信号と第1及び第2の色
    差信号とに対して信号処理を行う信号処理装置であっ
    て、 輝度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベル
    をそれぞれ調整するレベル調整手段と、 前記レベル調整手段によるレベル調整後の第1及び第2
    の色差信号にそれぞれメディアンフィルタ処理を施すフ
    ィルタ手段と、 前記輝度信号に基づく情報及び画像の中心からの距離に
    応じて、前記レベル調整手段によるレベル調整後の第1
    及び第2の色差信号と、前記フィルタ手段による処理後
    の第1及び第2の色差信号とをそれぞれ合成し、合成し
    た第1及び第2の色差信号を出力する合成手段とを有す
    ることを特徴とする信号処理装置。
  4. 【請求項4】 前記レベル調整手段は、前記輝度信号に
    基づいて、前記第1及び第2の色差信号の信号レベルを
    調整するためのゲインをそれぞれ決定することを特徴と
    する請求項1乃至3のいずれかに記載の信号処理装置。
  5. 【請求項5】 前記ゲインは、前記輝度信号が所定値よ
    りも大きい場合に、所定値から離れるに従って小さくな
    ることを特徴とする請求項4に記載の信号処理装置。
  6. 【請求項6】 前記フィルタ手段は前記第1及び第2の
    色差信号それぞれに対応してメディアンフィルタ処理を
    行う複数のメディアンフィルタ手段を有することを特徴
    とする請求項1乃至5のいずれかに記載の信号処理装
    置。
  7. 【請求項7】 前記フィルタ手段は、前記第1及び第2
    の色差信号それぞれについて、前記複数のメディアンフ
    ィルタ手段による処理前後の比を算出する手段と、算出
    した比の内、小さい方の比を、前記レベル調整手段によ
    るレベル調整後の第1及び第2の色差信号にそれぞれ掛
    け合わせる乗算手段とを更に有し、前記乗算手段により
    得た積を出力することを特徴とする請求項6に記載の信
    号処理装置。
  8. 【請求項8】 前記合成手段は、前記輝度信号に基づく
    情報に応じて第1及び第2の係数を取得し、前記レベル
    調整手段によるレベル調整後の第1及び第2の色差信号
    に第1の係数を、前記フィルタ手段による処理後の第1
    及び第2の色差信号に第2の係数をそれぞれ掛け合わ
    せ、結果として得られる積を第1及び第2の色差信号毎
    に加算することにより合成することを特徴とする請求項
    1に記載の信号処理装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の係数は、前記輝度信号に基づ
    く情報が所定値よりも大きい場合に、所定値から離れる
    に従って小さくなることを特徴とする請求項8に記載の
    信号処理装置。
  10. 【請求項10】 前記合成手段は、前記画像の中心から
    の距離に応じて第1及び第2の係数を取得し、前記レベ
    ル調整手段によるレベル調整後の第1及び第2の色差信
    号に第1の係数を、前記フィルタ手段による処理後の第
    1及び第2の色差信号に第2の係数をそれぞれ掛け合わ
    せ、結果として得られる積を第1及び第2の色差信号毎
    に加算することにより合成することを特徴とする請求項
    2に記載の信号処理装置。
  11. 【請求項11】 前記第1の係数は前記画像の中心から
    の距離が大きくなるに従って小さくなることを特徴とす
    る請求項10に記載の信号処理装置。
  12. 【請求項12】 前記合成手段は、前記輝度信号に基づ
    く情報及び前記画像の中心からの距離に応じて第1及び
    第2の係数を取得し、前記レベル調整手段によるレベル
    調整後の第1及び第2の色差信号に第1の係数を、前記
    フィルタ手段による処理後の第1及び第2の色差信号に
    第2の係数をそれぞれ掛け合わせ、結果として得られる
    積を第1及び第2の色差信号毎に加算することにより合
    成することを特徴とする請求項3に記載の信号処理装
    置。
  13. 【請求項13】 前記係数は前記輝度信号情報が所定値
    よりも大きい場合に、所定値から離れるに従って小さく
    なり、且つ、前記画像の中心からの距離が大きくなるに
    従って小さくなることを特徴とする請求項12に記載の
    信号処理装置。
  14. 【請求項14】 前記第1及び第2の係数の和は一定で
    あることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記
    載の信号処理装置。
  15. 【請求項15】 前記輝度信号にピークホールド処理を
    行い、前記輝度信号に基づく情報を出力するピークホー
    ルド手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至1
    4のいずれかに記載の信号処理装置。
  16. 【請求項16】 前記ピークホールド手段は、対象画素
    の輝度値と、前記対象画素の上下もしくは左右数画素の
    輝度値とを比較し、前記対象画素の輝度値より小さい周
    辺画素の輝度値を、前記対象画素の画素値で置換するこ
    とを特徴とする請求項15に記載の信号処理装置。
  17. 【請求項17】 前記輝度信号に基づく情報は、高輝
    度、低輝度のエッジ信号であることを特徴とする請求項
    1乃至14のいずれかに記載の信号処理装置。
  18. 【請求項18】 画像信号の輝度信号と第1及び第2の
    色差信号とに対して信号処理を行う信号処理方法であっ
    て、 輝度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベル
    をそれぞれ調整するレベル調整工程と、 前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第1及び第
    2の色差信号にそれぞれメディアンフィルタ処理を施す
    フィルタ工程と、 前記輝度信号に基づく情報に応じて、前記レベル調整工
    程におけるレベル調整後の第1及び第2の色差信号と、
    前記フィルタ工程における処理後の第1及び第2の色差
    信号とをそれぞれ合成し、合成した第1及び第2の色差
    信号を出力する合成工程とを有することを特徴とする信
    号処理方法。
  19. 【請求項19】 画像信号の輝度信号と第1及び第2の
    色差信号とに対して信号処理を行う信号処理方法であっ
    て、 輝度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベル
    をそれぞれ調整するレベル調整工程と、 前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第1及び第
    2の色差信号にそれぞれメディアンフィルタ処理を施す
    フィルタ工程と、 画像の中心からの距離に応じて、前記レベル調整工程に
    おけるレベル調整後の第1及び第2の色差信号と、前記
    フィルタ工程における処理後の第1及び第2の色差信号
    とをそれぞれ合成し、合成した第1及び第2の色差信号
    を出力する合成工程とを有することを特徴とする信号処
    理方法。
  20. 【請求項20】 画像信号の輝度信号と第1及び第2の
    色差信号とに対して信号処理を行う信号処理方法であっ
    て、 輝度信号に応じて第1及び第2の色差信号の信号レベル
    をそれぞれ調整するレベル調整工程と、 前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第1及び第
    2の色差信号にそれぞれメディアンフィルタ処理を施す
    フィルタ工程と、 前記輝度信号に基づく情報及び画像の中心からの距離に
    応じて、前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第
    1及び第2の色差信号と、前記フィルタ工程における処
    理後の第1及び第2の色差信号とをそれぞれ合成し、合
    成した第1及び第2の色差信号を出力する合成工程とを
    有することを特徴とする信号処理方法。
  21. 【請求項21】 前記レベル調整工程では、前記輝度信
    号に基づいて、前記第1及び第2の色差信号の信号レベ
    ルを調整するためのゲインをそれぞれ決定することを特
    徴とする請求項18乃至20のいずれかに記載の信号処
    理方法。
  22. 【請求項22】 前記ゲインは、前記輝度信号が所定値
    よりも大きい場合に、所定値から離れるに従って小さく
    なることを特徴とする請求項21に記載の信号処理方
    法。
  23. 【請求項23】 前記フィルタ工程は、前記第1及び第
    2の色差信号それぞれ独立にメディアンフィルタ処理を
    行うメディアンフィルタ工程を有することを特徴とする
    請求項18乃至22のいずれかに記載の信号処理方法。
  24. 【請求項24】 前記フィルタ工程は、 前記第1及び第2の色差信号それぞれについて、前記メ
    ディアンフィルタ工程における処理前後の比を算出する
    工程と、 算出した比の内、小さい方の比を、前記レベル調整工程
    におけるレベル調整後の第1及び第2の色差信号にそれ
    ぞれ掛け合わせる乗算工程とを更に有し、 前記乗算工程により得た積を出力することを特徴とする
    請求項23に記載の信号処理方法。
  25. 【請求項25】 前記合成工程は、 前記輝度信号に基づく情報に応じて第1及び第2の係数
    を取得する工程と、 前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第1及び第
    2の色差信号に第1の係数を、前記フィルタ工程におけ
    る処理後の第1及び第2の色差信号に第2の係数をそれ
    ぞれ掛け合わせる工程と、 結果として得られる積を第1及び第2の色差信号毎に加
    算することにより合成する工程とを有することを特徴と
    する請求項18に記載の信号処理方法。
  26. 【請求項26】 前記第1の係数は、前記輝度信号に基
    づく情報が所定値よりも大きい場合に、所定値から離れ
    るに従って小さくなることを特徴とする請求項25に記
    載の信号処理方法。
  27. 【請求項27】 前記合成工程は、 前記画像の中心からの距離に応じて第1及び第2の係数
    を取得する工程と、 前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第1及び第
    2の色差信号に第1の係数を、前記フィルタ工程におけ
    る処理後の第1及び第2の色差信号に第2の係数をそれ
    ぞれ掛け合わせる工程と、 結果として得られる積を第1及び第2の色差信号毎に加
    算することにより合成する工程とを有することを特徴と
    する請求項19に記載の信号処理方法。
  28. 【請求項28】 前記第1の係数は前記画像の中心から
    の距離が大きくなるに従って小さくなることを特徴とす
    る請求項27に記載の信号処理方法。
  29. 【請求項29】 前記合成工程は、 前記輝度信号に基づく情報及び前記画像の中心からの距
    離に応じて第1及び第2の係数を取得する工程と、 前記レベル調整工程におけるレベル調整後の第1及び第
    2の色差信号に第1の係数を、前記フィルタ工程におけ
    る処理後の第1及び第2の色差信号に第2の係数をそれ
    ぞれ掛け合わせる工程と、 結果として得られる積を第1及び第2の色差信号毎に加
    算することにより合成する工程とを有することを特徴と
    する請求項20に記載の信号処理方法。
  30. 【請求項30】 前記係数は前記輝度信号情報が所定値
    よりも大きい場合に、所定値から離れるに従って小さく
    なり、且つ、前記画像の中心からの距離が大きくなるに
    従って小さくなることを特徴とする請求項29に記載の
    信号処理方法。
  31. 【請求項31】 前記第1及び第2の係数の和は一定で
    あることを特徴とする請求項18乃至30のいずれかに
    記載の信号処理方法。
  32. 【請求項32】 前記輝度信号にピークホールド処理を
    行い、前記輝度信号に基づく情報を出力するピークホー
    ルド工程を更に有することを特徴とする請求項18乃至
    31のいずれかに記載の信号処理方法。
  33. 【請求項33】 前記ピークホールド工程は、 対象画素の輝度値と、前記対象画素の上下もしくは左右
    数画素の輝度値とを比較する工程と、 前記対象画素の輝度値より小さい周辺画素の輝度値を、
    前記対象画素の画素値で置換する工程とを有することを
    特徴とする請求項32に記載の信号処理方法。
  34. 【請求項34】 前記輝度信号に基づく情報は、高輝
    度、低輝度のエッジ信号であることを特徴とする請求項
    18乃至31のいずれかに記載の信号処理方法。
  35. 【請求項35】 請求項1乃至17のいずれかに記載の
    信号処理装置を有する撮像装置。
  36. 【請求項36】 前記画像の中心からの距離の情報は、
    レンズに備えられたメモリに記録されていることを特徴
    とする請求項35に記載の撮像装置。
  37. 【請求項37】 コンピュータ装置が実行可能なプログ
    ラムを格納した記憶媒体であって、前記プログラムを実
    行したコンピュータ装置を、請求項1乃至17のいずれ
    かに記載の信号処理装置として機能させることを特徴と
    する記憶媒体。
  38. 【請求項38】 請求項18乃至34のいずれかに記載
    の信号処理方法を実現するためのプログラムコードを保
    持する記憶媒体。
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