JP2003052051A - Image signal processing method, image signal processor, imaging apparatus and recording medium - Google Patents

Image signal processing method, image signal processor, imaging apparatus and recording medium

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JP2003052051A JP2001241155A JP2001241155A JP2003052051A JP 2003052051 A JP2003052051 A JP 2003052051A JP 2001241155 A JP2001241155 A JP 2001241155A JP 2001241155 A JP2001241155 A JP 2001241155A JP 2003052051 A JP2003052051 A JP 2003052051A
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Hideo Nakaya
秀雄 中屋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the S/N ratio of image signals outputted from a CCD image sensor improved to raise the density and the resolution by the fine processing technology. SOLUTION: A/D converter 7 converts input analog image signals to digital signals at a lower resolution than that of output image signals. An image signal processor 8 applies an adaptive classification process to the input image signals converted to the digital signals by the A/D converter 7, thereby conducting a gradation creating process to obtain multi-gradationed output image signals.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号処理方
法、画像信号処理装置、撮像装置及び記録媒体に関し、
特に、微細化技術により高密度化、高解像度化の進んだ
イメージセンサにより得られる撮像出力のS/Nを信号
処理により改善するようにした画像信号処理方法、画像
信号処理装置、撮像装置及び記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing method, an image signal processing device, an imaging device and a recording medium,
In particular, an image signal processing method, an image signal processing device, an imaging device, and a recording device which improve the S / N ratio of an imaging output obtained by an image sensor whose density and resolution have advanced by miniaturization technology Regarding the medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD(Charge Coupled Device) イメー
ジセンサなどの固体イメージセンサを用いた撮像装置に
は、主に、1つのCCDイメージセンサを用いた単板方
式のもの(以後、単板式カメラという)と、3つのCC
Dイメージセンサを用いた3板方式のもの(以後、3板
式カメラという)とがある。
2. Description of the Related Art Imaging devices using a solid-state image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor are mainly of a single plate type using one CCD image sensor (hereinafter referred to as a single plate camera). And three CCs
There is a three-plate system using a D image sensor (hereinafter referred to as a three-plate camera).

【0003】3板式カメラでは、例えばR信号用、G信
号用及びB信号用の3つのCCDイメージセンサを用い
て、その3つのCCDイメージセンサにより3原色信号
を得る。そして、この3原色信号から生成されるカラー
画像信号が記録媒体に記録される。
In a three-plate type camera, for example, three CCD image sensors for R signal, G signal and B signal are used, and three primary color signals are obtained by the three CCD image sensors. Then, the color image signal generated from the three primary color signals is recorded on the recording medium.

【0004】単板式カメラでは、1画素毎に割り当てら
れた色フィルタアレイからなる色コーディングフィルタ
が前面に設置された1つのCCDイメージセンサを用い
て、上記色コーディングフィルタにより色コーディング
された色成分の信号を1画素毎に得る。上記色コーディ
ングフィルタを構成する色フィルタアレイとしては、例
えば、R(Red) ,G(Green) ,B(Blue) の原色フィル
タアレイや、Ye(Yellow) ,Cy(Cyanogen),Mg(Ma
genta) の補色フィルタアレイが用いられている。そし
て、単板式カメラにおいては、CCDイメージセンサに
より1画素毎に1つの色成分の信号を得て、各画素が持
っている色成分の信号以外の色信号を線形補間処理によ
り生成して、3板式カメラにより得られる画像に近い画
像を得るようしていた。ビデオカメラなどにおいて、小
型化、軽量化を図る場合に、単板式が採用されている。
In a single-panel camera, a CCD image sensor having a color coding filter consisting of a color filter array assigned to each pixel is installed on the front surface of the CCD, and the color components coded by the color coding filter are used. A signal is obtained for each pixel. The color filter array forming the color coding filter includes, for example, R (Red), G (Green), B (Blue) primary color filter arrays, Ye (Yellow), Cy (Cyanogen), Mg (Ma).
genta) complementary color filter array is used. In the single-chip camera, a CCD image sensor obtains one color component signal for each pixel, and color signals other than the color component signals possessed by each pixel are generated by linear interpolation processing to generate 3 An image similar to that obtained by a plate camera was obtained. In a video camera or the like, a single plate type is used for downsizing and weight reduction.

【0005】また、撮像信号にデジタル処理による信号
処理を施すようにした撮像装置では、A/D変換前のC
CD出力に対してAGC(Automatic Gain Contorol) を
かけることによって信号を増幅させ、A/D変換時の階
調がある設定値になるように処理される。
Further, in an image pickup apparatus in which the image pickup signal is subjected to signal processing by digital processing, C before A / D conversion is performed.
The signal is amplified by applying AGC (Automatic Gain Control) to the CD output, and processed so that the gradation at the time of A / D conversion has a certain set value.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、CCDイメ
ージセンサに代表される撮像素子を用いた撮像装置で
は、撮影の際、入射光量が少ないと、ノイズの多い画像
が得られる。入射光量が少ない場合とは、夜間の撮影や
被写体が暗い場合、また撮像素子の感度が低い場合など
がこれに当たる。このような場合にはノイズの問題がつ
きまとう。これは、A/D変換前のAGCが、せまいダ
イナミック・レンジを増大させて階調を確保しようとす
るため、本来の信号値と一緒にノイズまで増幅してしま
うことによる。
By the way, in an image pickup apparatus using an image pickup element represented by a CCD image sensor, an image with much noise can be obtained when the amount of incident light is small at the time of photographing. The case where the amount of incident light is small corresponds to cases such as shooting at night, the subject being dark, and the sensitivity of the image sensor being low. In such a case, the problem of noise is unavoidable. This is because the AGC before A / D conversion tries to increase the narrow dynamic range to secure the gradation, and therefore the noise is amplified together with the original signal value.

【0007】特に、最近のCCDイメージセンサでは、
微細化技術や高密度化技術によって画素数は格段に向上
したが、1つ1つの画素サイズは極度に小さくなり、入
射光を受け入れる面積が小さくなった結果、各画素に入
射する光量も減少し、出力画像のS/Nが低下してしま
うという問題が発生している。
Particularly, in the recent CCD image sensor,
The number of pixels has been remarkably improved by the miniaturization technology and the high-density technology, but the size of each pixel is extremely small, and the area that receives the incident light is small. As a result, the amount of light incident on each pixel is also reduced. However, there is a problem that the S / N of the output image is reduced.

【0008】なお、AGCはA/D変換前のアナログ信
号として処理されるが、一般にCCD出力のA/D変換
後のデジタル信号に対して多階調化を行う信号処理は存
在しない。
Although AGC is processed as an analog signal before A / D conversion, generally, there is no signal processing for performing multi-gradation on a digital signal after A / D conversion of CCD output.

【0009】そこで、本発明の目的は、微細化技術によ
り高密度化、高解像度化の進んだCCDイメージセンサ
により得られる撮像出力のS/Nを信号処理により改善
することにある。
Therefore, an object of the present invention is to improve the S / N of the image pickup output obtained by a CCD image sensor whose density and resolution have been advanced by the miniaturization technique, by signal processing.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明ではクラス分類適
応処理を用いてA/D変換後に階調を創造することでS
/Nを改善する。
According to the present invention, a gradation is created after A / D conversion by using a class classification adaptive process.
/ N is improved.

【0011】また、本発明では、撮影環境に適応的な階
調創造を行い、S/Nを改善する。
Further, according to the present invention, gradation is created adaptively to the photographing environment to improve S / N.

【0012】すなわち、本発明に係る画像信号処理方法
は、入力画像信号を出力画像信号の解像度よりも低い分
解能でアナログ信号からデジタル信号に変換するアナロ
グ/デジタル変換ステップと、デジタル信号に変換した
入力画像信号に対して適応クラス分類処理による階調創
造処理を施す階調創造処理ステップとを有し、多階調化
した出力画像信号を得ることを特徴とする。
That is, the image signal processing method according to the present invention comprises an analog / digital conversion step of converting an input image signal from an analog signal into a digital signal at a resolution lower than that of the output image signal, and an input converted into a digital signal. A gradation creation processing step of performing gradation creation processing by adaptive class classification processing on the image signal, and obtaining an output image signal having multiple gradations.

【0013】また、本発明に係る画像信号処理装置は、
入力画像信号を出力画像信号の解像度よりも低い分解能
でアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ/
デジタル変換手段と、上記アナログ/デジタル変換手段
によりデジタル信号に変換した入力画像信号に対して適
応クラス分類処理による階調創造処理を施し、多階調化
した出力画像信号を得る画像信号処理手段とを備えるこ
とを特徴とする。
The image signal processing apparatus according to the present invention is
An analog / analog that converts an input image signal from an analog signal to a digital signal with a resolution lower than that of the output image signal
Digital conversion means, and image signal processing means for performing gradation creation processing by adaptive class classification processing on the input image signal converted into a digital signal by the analog / digital conversion means to obtain an output image signal with multiple gradations. It is characterized by including.

【0014】また、本発明に係る撮像装置は、被写体を
撮像する撮像手段と、上記撮像手段による撮像信号とし
て得られた入力画像信号を出力画像信号の解像度よりも
低い分解能でアナログ信号からデジタル信号に変換する
アナログ/デジタル変換手段と、上記アナログ/デジタ
ル変換手段デジタル信号に変換した入力画像信号に対し
て適応クラス分類処理による階調創造処理を施し、多階
調化した出力画像信号を得る画像信号処理手段とを備え
ることを特徴とする。
Further, the image pickup device according to the present invention includes an image pickup means for picking up an image of a subject and an input image signal obtained as an image pickup signal by the image pickup means at a resolution lower than the resolution of the output image signal from an analog signal to a digital signal. An analog / digital converting means for converting into an analog / digital converting means, and an image for obtaining a multi-gradation output image signal by performing gradation creation processing by adaptive class classification processing on the input image signal converted into the analog / digital converting means digital signal And a signal processing means.

【0015】また、本発明に係る記録媒体は、入力画像
信号を出力画像信号の解像度よりも低い分解能でアナロ
グ信号からデジタル信号に変換するアナログ/デジタル
変換ステップと、デジタル信号に変換した入力画像信号
に対して適応クラス分類処理による階調創造処理を施す
階調創造処理ステップとを有し、入力画像信号から階調
創造処理により多階調化した出力画像信号を生成する画
像信号処理を行うことを特徴とするコンピュータ制御可
能なプログラムが記録されてなる。
The recording medium according to the present invention further comprises an analog / digital conversion step for converting an input image signal into a digital signal from an analog signal at a resolution lower than that of the output image signal, and the input image signal converted into the digital signal. A gradation creation processing step of performing gradation creation processing by adaptive class classification processing for the above, and performing image signal processing for generating an output image signal having multiple gradations from the input image signal by the gradation creation processing. A computer controllable program characterized by is recorded.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0017】本発明は、CCDイメージセンサをはじめ
とする画像入力装置一般に対して有力である。処理の対
象は幾つか考えられ、図1に示すように単色用のCCD
イメージセンサであったり、R,G,Bの3枚のCCD
イメージセンサをもつ系では同じ画素数で、多階調化の
みの処理を行えばよい。しかしながら、図2のように単
板CCDイメージセンサからRGB画像を出力する場合
には、多階調化とともに単板3板変換を行う必要があ
る。また、図3のように高解像度化を伴う場合も考えら
れるが、これについても入力が単色CCDイメージセン
サであっても、単板CCDイメージセンサであっても処
理は可能である。
The present invention is effective for general image input devices such as CCD image sensors. There are several possible targets for processing, as shown in FIG.
It is an image sensor, or three CCDs for R, G and B
In a system having an image sensor, it is only necessary to perform processing for multi-gradation with the same number of pixels. However, when outputting an RGB image from a single-plate CCD image sensor as shown in FIG. 2, it is necessary to perform multi-gradation and perform single-plate to three-plate conversion. Further, as shown in FIG. 3, there may be a case where the resolution is increased, but this can be processed even if the input is a single color CCD image sensor or a single plate CCD image sensor.

【0018】以下に説明する実施の形態では、ベイヤ配
列などの色フィルタをもつ単板CCDを搭載したデジタ
ルスチルカメラを想定しており、クラス分類適応処理に
よって解像度とともに階調を創造する処理を一括で行
う。
In the embodiments described below, a digital still camera equipped with a single-plate CCD having a color filter such as a Bayer array is assumed, and the process of creating gradation together with resolution by the class classification adaptation process is collectively performed. Done in.

【0019】本発明は、例えば図4に示すような構成の
デジタルスチルカメラ1に適用される。このデジタルス
チルカメラ1は、1画素毎に割り当てられた色フィルタ
からなる色コーディングフィルタ4が前面に設置された
1つのCCDイメージセンサ5を用いてカラー撮像を行
う単板式カメラであって、被写体からの入射光が、レン
ズ2により集光され、アイリス3及び色コーディングフ
ィルタ4を介してCCDイメージセンサ5に入射される
ようになっている。上記CCDイメージセンサ5の撮像
面上には、上記アイリス3により所定レベルの光量とさ
れた入射光により被写体像が結像される。
The present invention is applied to a digital still camera 1 having a structure as shown in FIG. 4, for example. This digital still camera 1 is a single-panel camera that performs color imaging using one CCD image sensor 5 having a color coding filter 4 composed of color filters assigned to each pixel on the front surface, The incident light of is condensed by the lens 2 and is incident on the CCD image sensor 5 via the iris 3 and the color coding filter 4. A subject image is formed on the image pickup surface of the CCD image sensor 5 by the incident light whose light amount has a predetermined level by the iris 3.

【0020】上記CCDイメージセンサ5は、タイミン
グジェネレータ9からのタイミング信号により制御され
る電子シャッタに応じて所定時間にわたって露光を行
い、色コーディングフィルタ4を透過した入射光の光量
に応じた信号電荷(アナログ量)を画素毎に発生するこ
とにより、上記入射光により結像された被写体像を撮像
して、その撮像出力として得られる画像信号を信号調整
部6に供給する。
The CCD image sensor 5 performs exposure for a predetermined time according to an electronic shutter controlled by a timing signal from a timing generator 9, and a signal charge (corresponding to the amount of incident light passing through the color coding filter 4 ( By generating an (analog amount) for each pixel, a subject image formed by the incident light is imaged, and an image signal obtained as an imaging output is supplied to the signal adjusting unit 6.

【0021】信号調整部6は、画像信号の信号レベルが
一定となるようにゲインを調整するAGC(Automatic G
ain Contorol) 回路と、CCDイメージセンサ5が発生
する1/fのノイズを除去するCDS(Correiated Doub
le Sampling)回路からなる。
The signal adjusting section 6 adjusts the gain so that the signal level of the image signal becomes constant.
ain control circuit and CDS (Correiated Doub) that removes 1 / f noise generated by the CCD image sensor 5.
le Sampling) circuit.

【0022】上記信号調整部6から出力される画像信号
は、A/D変換部7によりアナログ信号からデジタル信
号に変換されて、画像信号処理部8に供給される。上記
A/D変換部7では、タイミングジェネレータ9からの
タイミング信号に応じて、出力画像のビット数よりも少
ない適当なビット数のディジタル撮像信号を生成する。
The image signal output from the signal adjusting section 6 is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converting section 7 and supplied to the image signal processing section 8. The A / D conversion unit 7 generates a digital image pickup signal having an appropriate number of bits smaller than the number of bits of the output image according to the timing signal from the timing generator 9.

【0023】このデジタルスチルカメラ1において、タ
イミングジェネレータ9は、CCDイメージセンサ5、
信号調整部6、A/D変換部7及びCPU(Central Pro
cessing Unit) 10に各種タイミング信号を供給する。
CPU10は、モータ11を駆動することにより、アイ
リス3を制御する。また、CPU10は、モータ12を
駆動することにより、レンズ2などを移動させ、ズーム
やオートフォーカスなどの制御をする。さらに、CPU
10は、必要に応じ、フラッシュ13により閃光を発す
る制御を行うようにされている。
In this digital still camera 1, the timing generator 9 includes a CCD image sensor 5,
The signal adjusting unit 6, the A / D converting unit 7, and the CPU (Central Pro
Various timing signals are supplied to the cessing unit) 10.
The CPU 10 controls the iris 3 by driving the motor 11. Further, the CPU 10 drives the motor 12 to move the lens 2 and the like, and controls zooming, autofocusing, and the like. Furthermore, CPU
Reference numeral 10 controls the flash 13 to emit a flash light as needed.

【0024】画像信号処理部8は、A/D変換部7から
供給された画像信号に対し、欠陥補正処理、ディジタル
クランプ処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正
処理、クラス分類適応処理を用いた予測処理等の処理を
行う。
The image signal processing section 8 predicts the image signal supplied from the A / D conversion section 7 using defect correction processing, digital clamp processing, white balance adjustment processing, gamma correction processing, and class classification adaptation processing. Perform processing such as processing.

【0025】この画像信号処理部8に接続されたメモリ
15は、例えば、RAM(Random Access Memory)で構成
され、画像信号処理部8が画像処理を行う際に必要な信
号を記憶する。画像信号処理部8により処理された画像
信号は、インタフェース14を介してメモリ16に記憶
される。このメモリ16に記憶された画像信号は、イン
タフェース14を介してデジタルスチルカメラ1に対し
て着脱可能な記録媒体17に記録される。
The memory 15 connected to the image signal processing unit 8 is composed of, for example, a RAM (Random Access Memory), and stores signals necessary for the image signal processing unit 8 to perform image processing. The image signal processed by the image signal processing unit 8 is stored in the memory 16 via the interface 14. The image signal stored in the memory 16 is recorded on the recording medium 17 which is detachable from the digital still camera 1 via the interface 14.

【0026】なお、モータ11は、CPU10からの制
御情報に基づいてアイリス3を駆動し、レンズ2を介し
て入射される光の量を制御する。また、モータ12は、
CPU10からの制御情報に基づいてレンズ2のCCD
イメージセンサ5に対するフォーカス状態を制御する。
これにより、自動絞り制御動作や自動焦点制御動作が実
現される。また、フラッシュ13は、CPU10による
制御の下で、被写体に対して所定の閃光を照射する。
The motor 11 drives the iris 3 based on the control information from the CPU 10 and controls the amount of light incident through the lens 2. Further, the motor 12 is
CCD of lens 2 based on control information from CPU 10
The focus state for the image sensor 5 is controlled.
As a result, the automatic diaphragm control operation and the automatic focus control operation are realized. Further, the flash 13 emits a predetermined flash light to the subject under the control of the CPU 10.

【0027】また、インターフェース14は、画像信号
処理部8からの画像信号を必要に応じてメモリ16に記
憶し、所定のインターフェース処理を実行した後、記録
媒体17に供給し、記憶させる。記録媒体17として
は、デジタルスチルカメラ1の本体に対して着脱可能な
記録媒体、例えばフレキシブルディスク、ハードディス
ク等のディスク記録媒体、メモリカード等のフラッシュ
メモリ等を用いることができる。
Further, the interface 14 stores the image signal from the image signal processing unit 8 in the memory 16 as required, and after performing a predetermined interface process, supplies the image signal to the recording medium 17 to store it. As the recording medium 17, a recording medium detachable from the main body of the digital still camera 1, for example, a disk recording medium such as a flexible disk or a hard disk, a flash memory such as a memory card, or the like can be used.

【0028】コントローラ18は、CPU10の制御の
下で、画像信号処理部8及びインターフェース14に制
御情報を供給してそれぞれを制御する。CPU10に
は、シャッタボタンやズームボタンなどの操作ボタンか
ら構成される操作部20からユーザによる操作情報が入
力さる。CPU10は、入力された操作情報を基に、上
述した各部を制御する。電源部19は、バッテリ19A
とDC/DCコンバータ19Bなどを有する。DC/D
Cコンバータ19Bは、バッテリ19Aからの電力を所
定の値の直流電圧に変換し、装置内の各構成要素に供給
する。充電可能なバッテリ19Aは、デジタルスチルカ
メラ1の本体に着脱可能とされている。
Under the control of the CPU 10, the controller 18 supplies control information to the image signal processing section 8 and the interface 14 to control them. The operation information by the user is input to the CPU 10 from the operation unit 20 including operation buttons such as a shutter button and a zoom button. The CPU 10 controls each unit described above based on the input operation information. The power supply unit 19 is a battery 19A.
And a DC / DC converter 19B and the like. DC / D
The C converter 19B converts the electric power from the battery 19A into a DC voltage having a predetermined value and supplies the DC voltage to each component in the device. The rechargeable battery 19A is attachable to and detachable from the main body of the digital still camera 1.

【0029】次に、図5のフローチャートを参照し、図
4に示したデジタルスチルカメラ1の動作について説明
する。このデジタルスチルカメラ1は、ステップS1に
おいて、電源がオンされることにより、被写体の撮像を
開始する。すなわち、CPU10は、モータ11及びモ
ータ12を駆動し、焦点を合わせたりアイリス3を調整
することにより、レンズ2を介してCCDイメージセン
サ5上に被写体像を結像させる。
Next, the operation of the digital still camera 1 shown in FIG. 4 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S1, the digital still camera 1 starts imaging a subject when the power is turned on. That is, the CPU 10 drives the motor 11 and the motor 12 to focus and adjust the iris 3 to form a subject image on the CCD image sensor 5 via the lens 2.

【0030】ステップS2では、結像された像をCCD
イメージセンサ5により撮像した画像信号が、信号調整
部6において、信号レベルが一定となるようにゲイン調
整され、さらにノイズが除去され、さらに、A/D変換
部7によりデジタル化される。このA/D変換部7にお
いて、出力画像のビット数よりも少ない適当なビット数
のディジタル撮像信号を生成することにより、ノイズま
で増幅してしまうのを回避する。
In step S2, the formed image is transferred to the CCD.
The image signal picked up by the image sensor 5 is gain-adjusted by the signal adjusting unit 6 so that the signal level is constant, noise is further removed, and further digitized by the A / D converting unit 7. The A / D converter 7 generates a digital image pickup signal having an appropriate number of bits smaller than the number of bits of the output image, thereby avoiding amplification of noise.

【0031】ここで、被写体像は、CCDイメージセン
サ5の撮像出力として得られる画像信号を電子ビューフ
ァインダに表示することで、ユーザが確認できるように
なっている。なお、被写体像は、光学的ビューファイン
ダによりユーザが確認できるようにすることもできる。
Here, the subject image can be confirmed by the user by displaying an image signal obtained as an image pickup output of the CCD image sensor 5 on the electronic viewfinder. The subject image may be made visible to the user by an optical viewfinder.

【0032】そして、ユーザは、ビューファインダによ
り確認した被写体像の画像を記録媒体17に記録したい
場合、操作部20のシャッタボタンを操作する。デジタ
ルスチルカメラ1のCPU10は、ステップS3におい
て、シャッタボタンが操作されたか否かを判断する。
When the user wants to record the image of the subject image confirmed by the viewfinder on the recording medium 17, the user operates the shutter button of the operation unit 20. In step S3, the CPU 10 of the digital still camera 1 determines whether or not the shutter button has been operated.

【0033】デジタルスチルカメラ1のCPU10は、
ステップS3に判定結果がNO、すなわち、シャッタボ
タンが操作されていない場合には、ステップS4におい
て、上記A/D変換部7によりデジタル化された画像信
号に対して、画像信号処理部8によりビューファインダ
により被写体像の画像を表示するための第1の画像処理
を行って、上記ステップS2に戻り、シャッタボタンが
操作されたと判断するまで、ステップS2〜S4の処理
を繰り返し、シャッタボタンが操作されたと判断する
と、ステップS5に進む。
The CPU 10 of the digital still camera 1 is
If the determination result in step S3 is NO, that is, if the shutter button is not operated, in step S4, the image signal processing unit 8 performs a view on the image signal digitized by the A / D conversion unit 7. The first image processing for displaying the image of the subject image is performed by the viewfinder, the process returns to step S2, and the steps S2 to S4 are repeated until the shutter button is operated, and the shutter button is operated. If so, the process proceeds to step S5.

【0034】ステップS5では、上記A/D変換部7に
よりデジタル化された画像信号に対して、画像信号処理
部8によりクラス分類適応処理を含む第2の画像信号処
理を行う。
In step S5, the image signal digitized by the A / D conversion unit 7 is subjected to the second image signal processing including the class classification adaptive processing by the image signal processing unit 8.

【0035】そして、ステップS6では、画像信号処理
部8による第2の画像信号処理が施された画像信号をイ
ンターフェース14を介して記録媒体17に記録する。
Then, in step S6, the image signal subjected to the second image signal processing by the image signal processing section 8 is recorded on the recording medium 17 via the interface 14.

【0036】次に、図6を参照して画像信号処理部8に
ついて説明する。
Next, the image signal processing section 8 will be described with reference to FIG.

【0037】この画像信号処理部8は、上記A/D変換
部7によりデジタル化された画像信号が供給される欠陥
補正回路21を備える。CCDイメージセンサ5の画素
の中で、何らかの原因により入射光に反応しない画素
や、入射光に依存せず、電荷が常に蓄えられている画
素、換言すれば、欠陥がある画素を検出し、その検出結
果に従って、それらの欠陥画素の影響が露呈しないよう
に、画像信号を補正する処理を行う。
The image signal processing section 8 includes a defect correction circuit 21 to which the image signal digitized by the A / D conversion section 7 is supplied. Among the pixels of the CCD image sensor 5, a pixel that does not react to incident light for some reason, a pixel that does not depend on the incident light, and that has a constant charge, that is, a defective pixel is detected. According to the detection result, a process of correcting the image signal is performed so that the influence of these defective pixels is not exposed.

【0038】A/D変換部7では、負の値がカットされ
るのを防ぐため、一般に信号値を若干正の方向ヘシフト
させた状態でA/D変換が行われている。クランプ回路
22は、欠陥補正回路21により欠陥補正された画像信
号に対し、上述したシフト量がなくなるようにクランプ
する処理を行うことにより、負の値を確保する。
In the A / D converter 7, in order to prevent the negative value from being cut, generally, the A / D conversion is performed with the signal value being slightly shifted in the positive direction. The clamp circuit 22 secures a negative value by performing a clamp process on the image signal corrected for defects by the defect correction circuit 21 so that the above-described shift amount is eliminated.

【0039】クランプ回路22によりクランプされた画
像信号は、ホワイトバランス調整回路23に供給され
る。ホワイトバランス調整回路23は、クランプ回路2
2から供給された画像信号のゲインを補正することによ
り、ホワイトバランスを調整する。このホワイトバラン
ス調整回路23によりホワイトバランスが調整された画
像信号は、スイッチ24を介してクラス分類適応処理部
25又はガンマ補正回路26に供給される。
The image signal clamped by the clamp circuit 22 is supplied to the white balance adjusting circuit 23. The white balance adjustment circuit 23 is the clamp circuit 2
The white balance is adjusted by correcting the gain of the image signal supplied from 2. The image signal whose white balance is adjusted by the white balance adjusting circuit 23 is supplied to the class classification adaptive processing unit 25 or the gamma correction circuit 26 via the switch 24.

【0040】ここで、上記スイッチ24は、シャッタ操
作に連動して切り換えられ、シャッタボタンが操作され
ていない状態では上記ホワイトバランス調整回路23か
らの画像信号をガンマ補正回路26に供給し、シャッタ
ボタンが操作されると上記ホワイトバランス調整回路2
3からの画像信号をクラス分類適応処理部25に供給す
る。
Here, the switch 24 is switched in conjunction with the shutter operation, and when the shutter button is not operated, the image signal from the white balance adjusting circuit 23 is supplied to the gamma correction circuit 26, and the shutter button is pressed. When is operated, the above white balance adjustment circuit 2
The image signal from 3 is supplied to the class classification adaptive processing unit 25.

【0041】クラス分類適応処理部25では、ADRC
(Adaptive Dynamic Range Coding)処理などにより局所
的な画像の特徴量を抽出し、各特徴にもとづいてクラス
を作成して局所的な処理を行う。具体的な処理として
は、多階調化、単板画像から3板相等画像への変換、任
意の画素数への変換などの処理をすべて一括で行う。こ
のクラス分類適応処理部25によりクラス分類適応処理
の施された画像信号は、ガンマ補正回路26に供給され
る。
In the class classification adaptive processing section 25, the ADRC
The local image feature amount is extracted by (Adaptive Dynamic Range Coding) process, etc., a class is created based on each feature, and the local process is performed. As specific processing, all processing such as multi-gradation, conversion from a single plate image to a three-plate phase image, conversion to an arbitrary number of pixels, and the like are collectively performed. The image signal subjected to the class classification adaptation processing by the class classification adaptation processing unit 25 is supplied to the gamma correction circuit 26.

【0042】ガンマ補正回路26は、上記ホワイトバラ
ンス調整回路23からスイッチ24を介して供給される
画像信号又は上記クラス分類適応処理部25において画
像信号クラス分類適応処理の施された画像信号の信号レ
ベルをガンマ曲線に従って補正する。このガンマ補正回
路26によりガンマ補正された画像信号は、補正回路2
7に供給される。なお、ガンマ補正は非線形処理である
ため、線形の信号処理を行うクラス分類適応処理部25
が先にある方が信号処理の情度は向上することが考えら
れる。
The gamma correction circuit 26 is a signal level of the image signal supplied from the white balance adjustment circuit 23 via the switch 24 or the image signal subjected to the image signal class classification adaptation processing in the class classification adaptation processing section 25. Is corrected according to the gamma curve. The image signal gamma-corrected by the gamma correction circuit 26 is corrected by the correction circuit 2.
7 is supplied. Since the gamma correction is a non-linear process, the class classification adaptation processing unit 25 that performs a linear signal process.
It is conceivable that the signal processing will be improved if there is the first one.

【0043】補正回路27は、上記ガンマ補正回路26
により処理された画像信号に対してエッジ強調等の画像
を視覚的に良く見せるために必要ないわゆる画作りのた
めの処理を行う。
The correction circuit 27 is the gamma correction circuit 26.
The image signal processed by is subjected to processing for so-called image formation necessary for visually enhancing the image such as edge enhancement.

【0044】そして、色空間変換回路28は、補正回路
27によりエッジ強調などの処理が施された画像信号
(RGB信号)をマトリクス変換してYUV(輝度Yと
色差U,Vとでなる信号)などの所定の信号フォーマッ
トの画像信号に変換する。ただし、マトリクス変換処理
を行わず、色空間変換回路28からRGB信号をそのま
ま出力させても良い。この発明の一実施形態では、例え
ばユーザの操作によつて、YUV信号、RGB信号の何
れを出力するかを切り換えることが可能とされている。
色空間変換回路28により変換された画像信号は、上述
のインタフェース14に供給される。
Then, the color space conversion circuit 28 performs a matrix conversion of the image signal (RGB signal) which has been subjected to the edge enhancement processing by the correction circuit 27 and YUV (a signal consisting of the luminance Y and the color differences U and V). And the like into an image signal of a predetermined signal format. However, the RGB signals may be directly output from the color space conversion circuit 28 without performing the matrix conversion process. In the embodiment of the present invention, which of the YUV signal and the RGB signal is to be output can be switched by, for example, a user operation.
The image signal converted by the color space conversion circuit 28 is supplied to the interface 14 described above.

【0045】ここで、上記図5に示したフローチャート
のステップS4において、画像信号処理部8により行わ
れる第1の画像信号処理について、図7のフローチャー
トを参照して説明する。
Here, the first image signal processing performed by the image signal processing unit 8 in step S4 of the flowchart shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0046】すなわち、画像信号処理部8では、A/D
変換部7によりデジタル化された画像信号に対する第1
の画像信号処理を開始すると、先ず、ステップS41に
おいて、CCDイメージセンサ5の欠陥の影響が出ない
ように、欠陥補正回路21により画像信号の欠陥補正を
行う。そして、次のステップS42では、欠陥補正回路
21により欠陥補正された画像信号に対して、正の方向
にシフトされていた量をもとに戻すクランプ処理をクラ
ンプ回路22により行う。
That is, in the image signal processing section 8, the A / D
First for the image signal digitized by the converter 7
When the image signal processing is started, first, in step S41, the defect correction circuit 21 corrects the defect of the image signal so that the defect of the CCD image sensor 5 is not affected. Then, in the next step S42, the clamp circuit 22 performs a clamp process for restoring the amount of the image signal corrected in the defect correction circuit 21 in the positive direction to the original amount.

【0047】次のステップS43では、クランプ回路2
2によりクランプされた画像信号に対して、ホワイトバ
ランス調整回路23によりホワイトバランスの調整を行
い各色信号間のゲインを調整する。
In the next step S43, the clamp circuit 2
With respect to the image signal clamped by 2, the white balance adjustment circuit 23 adjusts the white balance to adjust the gain between the color signals.

【0048】次のステップS44では、上記ホワイトバ
ランス調整回路23によりホワイトバランス調整された
画像信号に対して、単板出力画像信号から3板相等画像
信号への変換処理を行う。
In the next step S44, the image signal whose white balance has been adjusted by the white balance adjusting circuit 23 is converted from a single plate output image signal into a three plate phase image signal.

【0049】次のステップS45では、変換された3板
相等画像信号に対してガンマ補正回路26によりガンマ
曲線に従った補正を施す。
In the next step S45, the gamma correction circuit 26 corrects the converted three-plate phase image signal according to the gamma curve.

【0050】さらに、ステップS46では、ガンマ補正
された画像信号に対して、視覚的に良く見せるための補
正処理を行う。ステップS47では、ステップS46で
得られた画像信号に例えばRGB信号をYUV信号に変
換するなどの色空間の変換処理を色空間変換回路28に
より施す。これにより、ビューファインダで被写体をモ
ニタするための画像信号が生成される。
Further, in step S46, a correction process is performed on the gamma-corrected image signal so that the image signal looks good. In step S47, the color space conversion circuit 28 performs color space conversion processing on the image signal obtained in step S46, such as converting an RGB signal into a YUV signal. As a result, an image signal for monitoring the subject with the viewfinder is generated.

【0051】次に、上記図5に示したフローチャートの
ステップS5において、画像信号処理部8により行われ
る第2の画像信号処理について、図8のフローチャート
を参照して説明する。
Next, the second image signal processing performed by the image signal processing unit 8 in step S5 of the flowchart shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0052】すなわち、画像信号処理部8では、A/D
変換部7によりデジタル化された画像信号に対する第2
の画像信号処理を開始すると、先ず、ステップS51に
おいて、CCDイメージセンサ5の欠陥の影響が出ない
ように、欠陥補正回路21により画像信号の欠陥補正を
行う。そして、次のステップS52では、欠陥補正回路
21により欠陥補正された画像信号に対して、正の方向
にシフトされていた量をもとに戻すクランプ処理をクラ
ンプ回路22により行う。
That is, in the image signal processing unit 8, the A / D
Second for the image signal digitized by the converter 7
When the image signal processing is started, first, in step S51, the defect correction circuit 21 performs defect correction on the image signal so that the defect of the CCD image sensor 5 is not affected. Then, in the next step S52, the clamp circuit 22 performs a clamping process for returning the amount of the image signal corrected in the defect correction circuit 21 in the positive direction to the original amount.

【0053】次のステップS53では、クランプ回路2
2によりクランプされた画像信号に対して、ホワイトバ
ランス調整回路23によりホワイトバランスの調整を行
い各色信号間のゲインを調整する。
In the next step S53, the clamp circuit 2
With respect to the image signal clamped by 2, the white balance adjustment circuit 23 adjusts the white balance to adjust the gain between the color signals.

【0054】次のステップS54では、多階調化、単板
出力画像信号から3板相等画像信号への変換、高解像度
化などの処理をクラス分類適応処理を用いてクラス分類
適応処理部25により一括して行う。
In the next step S54, the class classification adaptation processing unit 25 performs processing such as multi-gradation, conversion of a single plate output image signal into a three-plate phase image signal, and high resolution processing by using the class classification adaptation processing. Do it all at once.

【0055】次のステップS55では、クラス分類適応
処理の施された画像信号に対して、ガンマ補正回路26
によりガンマ曲線に従った補正を施す。
In the next step S55, the gamma correction circuit 26 is applied to the image signal subjected to the class classification adaptation processing.
The correction is performed according to the gamma curve.

【0056】さらに、ステップS56では、ガンマ補正
された3板式カメラのCCD出力相当の画像に対して、
視覚的に良く見せるための補正処理を行う。ステップS
57では、ステップS56で得られた画像信号に例えば
RGB信号をYUV信号に変換するなどの色空間の変換
処理を色空間変換回路28により施す。これにより、例
えば記録信号として好適な信号フォーマットを有する出
力画像信号が生成される。
Further, in step S56, for the image equivalent to the CCD output of the gamma-corrected three-plate type camera,
Correction processing is performed to make the image look better. Step S
In 57, the color space conversion circuit 28 performs color space conversion processing such as conversion of RGB signals into YUV signals on the image signals obtained in step S56. Thereby, for example, an output image signal having a signal format suitable as a recording signal is generated.

【0057】ここで、上述の図5のフローチャートに示
したデジタルスチルカメラ1の動作では、ビューファイ
ンダで被写体をモニタするための画像信号を生成するた
めの第1の画像信号処理(ステップS4)と記録用の画
像信号を生成するための第2の画像信号処理(ステップ
S5)を画像信号処理部8で行うようにしたが、図9の
フローチャートに示すような動作を行うようにしても良
い。
Here, in the operation of the digital still camera 1 shown in the flow chart of FIG. 5, the first image signal processing (step S4) for generating the image signal for monitoring the subject with the viewfinder is performed. Although the second image signal processing (step S5) for generating the image signal for recording is performed by the image signal processing unit 8, the operation as shown in the flowchart of FIG. 9 may be performed.

【0058】すなわち、図9のフローチャートに示す動
作では、デジタルスチルカメラ1は、ステップS11に
おいて、電源がオンされることにより、被写体の撮像を
開始する。
That is, in the operation shown in the flowchart of FIG. 9, the digital still camera 1 starts image pickup of a subject when the power is turned on in step S11.

【0059】ステップS12では、結像された像をCC
Dイメージセンサ5により撮像した画像信号が、信号調
整部6において、信号レベルが一定となるようにゲイン
調整され、さらにノイズが除去され、さらに、A/D変
換部7によりデジタル化される。このA/D変換部7に
おいて、出力画像のビット数よりも少ない適当なビット
数のディジタル撮像信号を生成することにより、ノイズ
まで増幅してしまうのを回避する。これは、ビット数を
少なくし、すなわち、分解能を低くし、1ビット当たり
の量子化ステップを大きくすることにより、このような
効果が得られる。
In step S12, the formed image is CC
The image signal picked up by the D image sensor 5 is gain-adjusted by the signal adjusting unit 6 so that the signal level becomes constant, noise is further removed, and further digitized by the A / D converting unit 7. The A / D converter 7 generates a digital image pickup signal having an appropriate number of bits smaller than the number of bits of the output image, thereby avoiding amplification of noise. This is achieved by reducing the number of bits, that is, reducing the resolution and increasing the quantization step per bit.

【0060】ステップS13では、上記A/D変換部7
によりデジタル化された画像信号に対して、画像信号処
理部8により欠陥処理やホワイトバランス等の第1の画
像処理を行う。
At step S13, the A / D converter 7
The image signal processing unit 8 performs first image processing such as defect processing and white balance on the image signal digitized by.

【0061】このステップS13における第1の画像処
理では、図10に示すステップS131〜S133の処
理を行う。すなわち、ステップS131において、CC
Dイメージセンサ5の欠陥の影響が出ないように、欠陥
補正回路21により画像信号の欠陥補正を行う。次のス
テップS132では、欠陥補正回路21により欠陥補正
された画像信号に対して、正の方向にシフトされていた
量をもとに戻すクランプ処理をクランプ回路22により
行う。さらに、次のステップS133では、クランプ回
路22によりクランプされた画像信号に対して、ホワイ
トバランス調整回路23によりホワイトバランスの調整
を行い各色信号間のゲインを調整する。
In the first image processing in step S13, the processing of steps S131 to S133 shown in FIG. 10 is performed. That is, in step S131, CC
The defect correction circuit 21 performs defect correction of the image signal so that the defect of the D image sensor 5 is not affected. In the next step S132, the clamp circuit 22 performs a clamp process for returning the amount of the image signal corrected in the defect correction circuit 21 in the positive direction to the original amount. Further, in the next step S133, the white balance adjustment circuit 23 adjusts the white balance of the image signal clamped by the clamp circuit 22 to adjust the gain between the color signals.

【0062】そして、ステップS14において、デジタ
ルスチルカメラ1のCPU10は、操作部20のシャッ
タボタンが操作されたか否かを判断する。
Then, in step S14, the CPU 10 of the digital still camera 1 determines whether or not the shutter button of the operation unit 20 has been operated.

【0063】デジタルスチルカメラ1のCPU10は、
ステップS14に判定結果がNO、すなわち、シャッタ
ボタンが操作されていない場合には、ステップS15に
おいて、上記第1の画像処理の施された画像信号に対
し、ビューファインダで被写体像を表示するための第2
の画像処理を画像信号処理部8により行って、上記ステ
ップS12に戻り、シャッタボタンが操作されたと判断
するまで、ステップS12〜S15の処理を繰り返し、
シャッタボタンが操作されたと判断すると、ステップS
16に進む。
The CPU 10 of the digital still camera 1 is
If the determination result in step S14 is NO, that is, if the shutter button is not operated, in step S15, a viewfinder object image is displayed for the image signal subjected to the first image processing. Second
The image signal processing unit 8 performs the image processing of step S12, returns to step S12, and repeats steps S12 to S15 until it is determined that the shutter button is operated.
If it is determined that the shutter button has been operated, step S
Proceed to 16.

【0064】上記ステップS15における第2の画像処
理では、図11に示すステップS151〜S154の処
理を行う。すなわち、ステップS151では、上記ホワ
イトバランス調整回路23によりホワイトバランス調整
された画像信号に対して、単板出力画像信号から3板相
等画像信号への変換処理を行う。
In the second image processing in step S15, the processing of steps S151 to S154 shown in FIG. 11 is performed. That is, in step S151, the image signal subjected to the white balance adjustment by the white balance adjustment circuit 23 is converted from the single plate output image signal into the three-plate phase equal image signal.

【0065】次のステップS152では、変換された3
板相等画像信号に対してガンマ補正回路26によりガン
マ曲線に従った補正を施す。次のステップS153で
は、ガンマ補正された画像信号に対して、視覚的に良く
見せるための補正処理を行う。さらに、ステップS15
4では、ステップS153で得られた画像信号に例えば
RGB信号をYUV信号に変換するなどの色空間の変換
処理を色空間変換回路28により施す。これにより、ビ
ューファインダで被写体をモニタするための画像信号が
生成される。
In the next step S152, the converted 3
The gamma correction circuit 26 corrects the plate phase image signal according to the gamma curve. In the next step S153, the gamma-corrected image signal is subjected to a correction process to make it look good visually. Further, step S15
In step 4, the color space conversion circuit 28 performs color space conversion processing on the image signal obtained in step S153, such as converting an RGB signal into a YUV signal. As a result, an image signal for monitoring the subject with the viewfinder is generated.

【0066】ステップS16では、上記第1の画像処理
の施された画像信号に対し、画像信号処理部8によりク
ラス分類適応処理を含む第3の画像信号処理を行う。そ
して、ステップS17では、画像信号処理部8による第
3の画像信号処理が施された画像信号をインターフェー
ス14を介して記録媒体17に記録する。
In step S16, the image signal processing unit 8 performs the third image signal processing including the class classification adaptive processing on the image signal subjected to the first image processing. Then, in step S17, the image signal subjected to the third image signal processing by the image signal processing unit 8 is recorded on the recording medium 17 via the interface 14.

【0067】ここで、上記ステップS16における第3
の画像処理では、図12に示すステップS161〜S1
64の処理を行う。すなわち、ステップS161では、
多階調化、単板出力画像信号から3板相等画像信号への
変換、高解像度化などの処理をクラス分類適応処理を用
いてクラス分類適応処理部25により一括して行う。次
のステップS162では、クラス分類適応処理の施され
た画像信号に対して、ガンマ補正回路26によりガンマ
曲線に従った補正を施す。さらに、ステップS163で
は、ガンマ補正された3板式カメラのCCD出力相当の
画像に対して、視覚的に良く見せるための補正処理を行
う。ステップS164では、ステップS163で得られ
た画像信号に例えばRGB信号をYUV信号に変換する
などの色空間の変換処理を色空間変換回路28により施
す。これにより、例えば記録信号として好適な信号フォ
ーマットを有する出力画像信号が生成される。
Here, the third step in step S16 is performed.
In the image processing of step S161 to S1 shown in FIG.
64 processing is performed. That is, in step S161,
Processing such as multi-gradation, conversion from a single-plate output image signal to a three-plate phase image signal, and higher resolution is collectively performed by the class classification adaptation processing unit 25 using the class classification adaptation processing. In the next step S162, the gamma correction circuit 26 corrects the image signal subjected to the class classification adaptive processing according to the gamma curve. Further, in step S163, a correction process is performed on the image corresponding to the CCD output of the gamma-corrected three-plate camera so that the image looks good. In step S164, the color space conversion circuit 28 performs color space conversion processing such as conversion of RGB signals into YUV signals on the image signals obtained in step S163. Thereby, for example, an output image signal having a signal format suitable as a recording signal is generated.

【0068】上述の図5や図9のフローチャートでは、
カメラ本体側のビューファインダで被写体をモニタする
ための画像信号を生成する場合の動作について説明した
が、光学的ビューファインダを用いる場合等にモニタす
るための画像信号を生成しない場合は、図13のに示す
フローチャートに従った動作を行えばよい。
In the flowcharts of FIGS. 5 and 9 described above,
The operation when the image signal for monitoring the subject is generated by the viewfinder on the camera body side has been described. However, when the image signal for monitoring is not generated when the optical viewfinder is used, the operation of FIG. The operation may be performed according to the flowchart shown in.

【0069】すなわち、図13のフローチャートに示す
動作では、デジタルスチルカメラ1は、ステップS21
において、電源がオンされることにより、被写体の撮像
を開始する。
That is, in the operation shown in the flowchart of FIG. 13, the digital still camera 1 operates in step S21.
In, the imaging of the subject is started by turning on the power.

【0070】次のステップS22において、デジタルス
チルカメラ1のCPU10は、操作部20のシャッタボ
タンが操作されたか否かを判断する。デジタルスチルカ
メラ1のCPU10は、シャッタボタンが操作されたと
判断するまで、ステップS22の判定処理を繰り返し、
シャッタボタンが操作されたと判断すると、ステップS
23に進む。
In the next step S22, the CPU 10 of the digital still camera 1 determines whether or not the shutter button of the operation unit 20 has been operated. The CPU 10 of the digital still camera 1 repeats the determination process of step S22 until it determines that the shutter button is operated,
If it is determined that the shutter button has been operated, step S
Proceed to 23.

【0071】ステップS23では、結像された像をCC
Dイメージセンサ5により撮像した画像信号が、信号調
整部6において、信号レベルが一定となるようにゲイン
調整され、さらにノイズが除去され、さらに、A/D変
換部7によりデジタル化される。このA/D変換部7に
おいて、出力画像のビット数よりも少ない適当なビット
数のディジタル撮像信号を生成することにより、ノイズ
まで増幅してしまうのを回避する。
In step S23, the formed image is CC
The image signal picked up by the D image sensor 5 is gain-adjusted by the signal adjusting unit 6 so that the signal level becomes constant, noise is further removed, and further digitized by the A / D converting unit 7. The A / D converter 7 generates a digital image pickup signal having an appropriate number of bits smaller than the number of bits of the output image, thereby avoiding amplification of noise.

【0072】ステップS24では、上記A/D変換部7
によりデジタル化された画像信号に対して、画像信号処
理部8によりクラス分類適応処理を含む上述の図8に示
した画像処理(ステップS51〜S57)を行う。そし
て、ステップS25では、画像信号処理部8による画像
信号処理が施された画像信号をインターフェース14を
介して記録媒体17に記録する。
At step S24, the A / D converter 7
The image signal processed by the image signal processing section 8 is subjected to the image processing (steps S51 to S57) shown in FIG. Then, in step S25, the image signal subjected to the image signal processing by the image signal processing unit 8 is recorded in the recording medium 17 via the interface 14.

【0073】次に、図14を参照してクラス分類適応処
理部25について説明する。
Next, the class classification adaptation processing section 25 will be described with reference to FIG.

【0074】クラス分類適応処理部25は、クラスタッ
プ抽出回路31、クラス分類回路32、係数メモリ3
3、予測タップ抽出回路34、適応処理回路35等から
なる。
The class classification adaptation processing section 25 includes a class tap extraction circuit 31, a class classification circuit 32, and a coefficient memory 3.
3, a prediction tap extraction circuit 34, an adaptive processing circuit 35, and the like.

【0075】クラスタップ抽出回路31は、注目領域か
ら指定されたタップ位置から画素値を抽出してクラス分
類回路32に渡す。クラス分類回路32は、クラスタッ
プ抽出回路31で抽出された画素値に対して、ADRC
(Adaptive Dynamic Range Coding)などの処理により特
徴情報に基づいて画像信号パターンの分類を行い、分類
結果を示すクラス番号(クラスコード)を出力する。係
数メモリ33は、クラス分類回路32により分類された
クラス番号に対応する予測係数セットを適応処理回路3
5に供給する。予測タップ抽出回路34は、注目領域か
ら指定されたタップ位置から画素値を抽出して適応処理
回路35に渡す。適応処理回路35は、予測タップの各
画素値に対応する予測係数をかけ、線形和を以て予測画
素値とする処理を行い、求めた予測画素値を出力する。
The class tap extraction circuit 31 extracts the pixel value from the tap position designated from the attention area and passes it to the class classification circuit 32. The class classification circuit 32 applies the ADRC to the pixel value extracted by the class tap extraction circuit 31.
The image signal pattern is classified based on the characteristic information by processing such as (Adaptive Dynamic Range Coding), and a class number (class code) indicating the classification result is output. The coefficient memory 33 stores the prediction coefficient set corresponding to the class number classified by the class classification circuit 32 in the adaptive processing circuit 3.
Supply to 5. The prediction tap extraction circuit 34 extracts a pixel value from the tap position designated from the attention area and passes it to the adaptive processing circuit 35. The adaptive processing circuit 35 applies a prediction coefficient corresponding to each pixel value of the prediction tap, performs a process to obtain a predicted pixel value by linear sum, and outputs the obtained predicted pixel value.

【0076】ここで、上記図8に示したフローチャート
のステップS54や図12に示したフローチャートのス
テップS161において、クラス分類適応処理部25に
より行われるクラス分類適応処理について、図15のフ
ローチャートを参照して説明する。
Here, with respect to the class classification adaptive processing performed by the class classification adaptive processing unit 25 in step S54 of the flowchart shown in FIG. 8 and step S161 of the flowchart shown in FIG. 12, refer to the flowchart of FIG. Explain.

【0077】すなわち、上記クラス分類適応処理部25
は、先ず、ステップS81において、クラスタップ抽出
回路31及び予測タップ抽出回路34によりクラスタッ
プ及び予測タップの画素値を抽出する。
That is, the class classification adaptive processing section 25 described above.
First, in step S81, the class tap extraction circuit 31 and the prediction tap extraction circuit 34 extract the pixel values of the class tap and the prediction tap.

【0078】次のステップS82では、クラス分類回路
32によりクラスタップとして抽出された画素値につい
て、ADRC処理によりクラスを分類するクラス分類処
理を行う。そして、分類されたクラスに対応するクラス
番号を適応処理回路35に与える。
In the next step S82, a class classification process for classifying the class by the ADRC process is performed on the pixel value extracted as the class tap by the class classification circuit 32. Then, the class number corresponding to the classified class is given to the adaptive processing circuit 35.

【0079】次のステップS83において、適応処理回
路35は、クラス分類回路32より与えられたクラス番
号に対応する予測係数セットを係数メモリ33から読み
出し、その予測係数セットを対応する予測タップの画像
信号に乗算し、それらの総和をとることで、予測画素値
を演算する。
In the next step S83, the adaptive processing circuit 35 reads the prediction coefficient set corresponding to the class number given from the class classification circuit 32 from the coefficient memory 33, and the prediction coefficient set is the image signal of the corresponding prediction tap. To calculate the predicted pixel value.

【0080】そして、ステップS84では、全画面に対
して処理を行ったかどうか判別し、また処理していない
領域が存在すれば、ステップS2lの処理に戻る。すべ
ての領域に対して処理が行われたか否かを判定する。す
べての領域に対して処理が行われたと判定される場合に
は上述のステップS15に移行し、それ以外の場合には
ステップS2lの処理に戻って、次の領域に対する処理
を行う。
Then, in step S84, it is determined whether or not processing has been performed on the entire screen, and if there is an unprocessed area, the process returns to step S2l. It is determined whether or not the processing has been performed on all the areas. If it is determined that the processing has been performed on all the regions, the process proceeds to step S15 described above, otherwise, the process returns to step S2l to perform the process on the next region.

【0081】上記予測係数セットは、予め学習により得
られるもので、上記係数メモリ33に記憶されている。
The prediction coefficient set is obtained by learning in advance and is stored in the coefficient memory 33.

【0082】ここで、この学習について説明する。図1
6は、予測係数セットを学習により得る学習装置40の
構成を示すブロック図である。
Here, this learning will be described. Figure 1
6 is a block diagram showing a configuration of a learning device 40 that obtains a prediction coefficient set by learning.

【0083】この学習装置40では、クラス分類適応処
理の結果として生成されるべき出力画像信号、すなわち
3板式カメラのCCD出力相当の画像信号と同一の信号
形式を有する画像信号が教師画像信号として間引き回路
41及び予測対象画素抽出回路45に供給される。
In the learning device 40, an output image signal to be generated as a result of the class classification adaptation process, that is, an image signal having the same signal format as the image signal corresponding to the CCD output of the three-plate type camera is thinned out as a teacher image signal. It is supplied to the circuit 41 and the prediction target pixel extraction circuit 45.

【0084】間引き回路41は、教師画像信号に対し
て、処理の倍率を考慮したローパスフィルタをかけ、そ
の後色フィルタアレイの各色の配置にしたがって画素を
間引く。間引き処理は、CCDイメージセンサ5に対し
て装着される光学ローパスフィルタを想定したフィルタ
をかけることによって行う。すなわち、実際の光学系を
想定した間引き処理を行う。次に、間引いた画素値に対
してビット数の削減を行う。実際に処理を行う系におい
て、A/D変換を6ビットの精度で行い、後のクラス分
類適応処理で8ビットまで階調を上げるのであれば、8
ビットの画像をこの学習装置40の入力とし、この間引
き回路41で6ビットまで落とすことを行う。間引き回
路41の出力は、生徒画像信号としてクラスタップ抽出
回路42及び予測タップ抽出回路44に供給される。
The thinning circuit 41 applies a low-pass filter to the teacher image signal in consideration of the processing magnification, and then thins pixels according to the arrangement of each color in the color filter array. The thinning process is performed by applying a filter assuming an optical low-pass filter mounted on the CCD image sensor 5. That is, the thinning process is performed assuming an actual optical system. Next, the number of bits is reduced for the thinned pixel values. In the system that actually performs the processing, if A / D conversion is performed with a precision of 6 bits and the gradation is raised to 8 bits in the subsequent classification adaptive processing, 8
A bit image is used as an input to the learning device 40, and the thinning circuit 41 drops the image to 6 bits. The output of the thinning circuit 41 is supplied to the class tap extraction circuit 42 and the prediction tap extraction circuit 44 as a student image signal.

【0085】クラスタップ抽出回路42は、間引き回路
41によって作成された生徒画像信号から、クラス分類
に用いるクラスタップを抽出する。
The class tap extraction circuit 42 extracts a class tap used for class classification from the student image signal created by the thinning circuit 41.

【0086】クラス分類回路43は、クラスタップ抽出
回路42で抽出された画素値に対して、ADRC(Adapt
ive Dynamic Range Coding)などの処理により特徴情報
に基づいて画像信号パターンの分類を行い、分類結果を
示すクラス番号(クラスコード)を出力する。
The class classification circuit 43 applies the ADRC (Adapt) to the pixel values extracted by the class tap extraction circuit 42.
The image signal patterns are classified based on the feature information by processing such as ive dynamic range coding, and a class number (class code) indicating the classification result is output.

【0087】予測タップ抽出回路44は、生徒画像信号
におけるクラスタップとの対応をとりながら予測タップ
を抽出する。
The predictive tap extracting circuit 44 extracts predictive taps in correspondence with class taps in the student image signal.

【0088】予測対象画素抽出回路45は、生徒画像信
号から抽出されるクラスタップ及び予測タップとの対応
を取りながら、予測の対象となる画素値を教師画像信号
から抽出する。
The prediction target pixel extraction circuit 45 extracts the pixel value to be predicted from the teacher image signal while keeping correspondence with the class tap and the prediction tap extracted from the student image signal.

【0089】演算回路46は、クラス分類回路43から
出力されたクラス番号毎に、予測タップ抽出回路44に
より抽出された予測タップの画素値と予測対象画素抽出
回路45により抽出された予測対象画素の画素値を、最
小自乗法を解くための正規方程式に足し込み、予測係数
セットを解とする方程式である正規方程式のデータを生
成する演算を行う。上記演算回路46によつて生成され
る正規方程式のデータすなわちマトリクスの係数が学習
データメモリ47に逐次読み込まれ、記憶される。
The arithmetic circuit 46, for each class number output from the class classification circuit 43, predicts the pixel value of the prediction tap extracted by the prediction tap extraction circuit 44 and the prediction target pixel extracted by the prediction target pixel extraction circuit 45. The pixel value is added to a normal equation for solving the least squares method, and an operation for generating data of a normal equation which is an equation having a prediction coefficient set as a solution is performed. The data of the normal equation generated by the arithmetic circuit 46, that is, the coefficients of the matrix are sequentially read and stored in the learning data memory 47.

【0090】演算回路48は、学習データメモリ47に
蓄積された正規方程式のマトリクスをコレスキー分解な
どの解法を用いて解く処理を実行する。これにより、ク
ラス毎の予測係数セットが算出される。算出された予測
係数セットは、クラスに対応させて係数メモリ49に記
憶される。係数メモリ49の記憶内容は、上述の係数メ
モリ33にロードされ、クラス分類適応処理を行う際に
使用される。
The arithmetic circuit 48 executes a process for solving the matrix of normal equations stored in the learning data memory 47 by using a solution method such as Cholesky decomposition. As a result, a prediction coefficient set for each class is calculated. The calculated prediction coefficient set is stored in the coefficient memory 49 in association with the class. The stored contents of the coefficient memory 49 are loaded into the above-mentioned coefficient memory 33 and used when the class classification adaptation processing is performed.

【0091】次に、図17のフローチャートを参照し
て、学習装置40の動作について説明する。
Next, the operation of the learning device 40 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0092】この学習装置40に入力されるデジタル画
像信号は、3板式カメラで撮像された画像に相当する画
質が得られる画像信号である。なお、3板式カメラで得
られる画像信号(教師画像信号)は、1画素の画像信号
としてR,G,Bの3原色信号を含んでいるのに対し、
単板式カメラで得られる画像信号(生徒画像信号)は、
1画素の画像信号としてR,G,Bの3原色信号の内の
1つの色信号のみを含んでいる。
The digital image signal input to the learning device 40 is an image signal that provides an image quality equivalent to the image captured by the three-plate type camera. The image signal (teacher image signal) obtained by the three-plate camera includes the three primary color signals of R, G, and B as the image signal of one pixel.
The image signal (student image signal) obtained with a single-chip camera is
An image signal of one pixel includes only one color signal of R, G, and B primary color signals.

【0093】ステップS31では、間引き回路41によ
って、単板カメラのCCDイメージセンサ5に用いられ
る色コーディングフィルタ4に相当するフィルタをかけ
る間引き処理を実行することで、3板CCD出力相等の
教師画像信号から単板CCD出力相等の生徒画像信号を
作成し、同時にビット数の削減を行う。
In step S31, the thinning-out circuit 41 executes a thinning-out process in which a filter corresponding to the color coding filter 4 used in the CCD image sensor 5 of the single-chip camera is applied, whereby a teacher image signal such as a 3-plate CCD output phase is obtained. A student image signal such as a single-chip CCD output phase is created from the above, and at the same time, the number of bits is reduced.

【0094】次のステップS32では、間引き処理によ
って得られた生徒画像信号から、クラスタップ抽出回路
42及び予測タップ抽出回路44によりクラスタップ及
び予測タップの各画素値を抽出する。予測対象画素抽出
回路45により、教師画像信号から生徒画像信号との対
応をとりながら予測対象画素の画素値を抽出する。ま
た、ステップS32では、3板式カメラで撮像された画
像に相当する画質が得られる教師画像信号に対して間引
き回路41により単板カメラのCCDイメージセンサ5
に用いられる色コーディングフィルタ4に相当するフィ
ルタをかける間引き処理を実行することで、単板式カメ
ラのCCDイメージセンサ5が出力する画像信号に対応
する生徒画像信号を教師画像信号から生成し、生成した
生徒画像信号をクラスタップ抽出回路42に出力する。
In the next step S32, the class tap extraction circuit 42 and the prediction tap extraction circuit 44 extract the pixel values of the class tap and the prediction tap from the student image signal obtained by the thinning process. The prediction target pixel extraction circuit 45 extracts the pixel value of the prediction target pixel from the teacher image signal in association with the student image signal. In step S32, the CCD image sensor 5 of the single-chip camera is operated by the thinning circuit 41 for the teacher image signal that provides the image quality equivalent to the image captured by the three-plate camera.
A student image signal corresponding to the image signal output by the CCD image sensor 5 of the single-chip camera is generated from the teacher image signal by executing a thinning process for applying a filter corresponding to the color coding filter 4 used for The student image signal is output to the class tap extraction circuit 42.

【0095】次のステップS33では、クラスタップ抽
出回路42で抽出されたクラスタップの画素値に対し
て、クラス分類回路43によりADRC処理などを行
い、クラス番号を出力する。
In the next step S33, the class value of the class tap extracted by the class tap extraction circuit 42 is subjected to ADRC processing by the class classification circuit 43 and the class number is output.

【0096】次のステップS34では、クラス分類回路
43から出力されたクラス番号にしたがって、演算回路
46により予測タップの画素値と予測対象画素の画素値
を正規方程式に足し込む。正規方程式は、学習データメ
モリ47に記憶される。
In the next step S34, the pixel value of the prediction tap and the pixel value of the pixel to be predicted are added to the normal equation by the arithmetic circuit 46 according to the class number output from the class classification circuit 43. The normal equation is stored in the learning data memory 47.

【0097】次のステップS35では、演算回路46に
より正規方程式への足し込みの処理が、学習の対象画像
すべてに対して行われたか否かを判定する。すべての足
し込みが行われていればステップS36へ進み、終了し
ていなければステップS32へ戻る。
In the next step S35, it is determined by the arithmetic circuit 46 whether or not the process of adding to the normal equation has been performed on all the learning target images. If all additions have been performed, the process proceeds to step S36, and if not completed, the process returns to step S32.

【0098】次のステップS36では、学習対象画像す
べての画素値が足し込まれた正規方程式を演算回路48
により例えば掃き出し法(Gauss-Jordan の消去法) やコ
レスキー分解法を用いて解く処理を実行することによ
り、予測係数セットを算出する。このようにして算出さ
れた予測係数セットはクラス分類回路43により出力さ
れたクラスコードと関連付けられ、係数メモリ49に記
憶される。
In the next step S36, the normal equation in which the pixel values of all the learning target images are added is used to calculate the arithmetic circuit 48.
Thus, the prediction coefficient set is calculated by executing a solving process using, for example, the sweeping method (Gauss-Jordan elimination method) or the Cholesky decomposition method. The prediction coefficient set calculated in this way is associated with the class code output by the class classification circuit 43 and stored in the coefficient memory 49.

【0099】そして、次のステップS37では、演算回
路48においてすべてのクラスについての正規方程式を
解く処理を実行したか否かを判定し、まだ実行していな
いクラスが残っている場合には、ステップS36に戻
り、それ以降の処理を繰り返し実行する。このステップ
S37において、すべてのクラスについての正規方程式
を解く処理が完了したと判定された場合、処理は終了さ
れる。
Then, in the next step S37, it is determined whether or not the processing for solving the normal equations for all the classes has been executed in the arithmetic circuit 48, and if there is a class that has not been executed yet, the step is executed. The process returns to S36 and the subsequent processes are repeatedly executed. When it is determined in this step S37 that the process of solving the normal equations for all the classes is completed, the process ends.

【0100】このようにしてクラスコードと関連付けら
れて係数メモリ49に記憶された予測係数セットは、図
14に示した画像信号処理部8の係数メモリ33に記憶
されることになる。
The prediction coefficient set stored in the coefficient memory 49 in association with the class code in this way is stored in the coefficient memory 33 of the image signal processing unit 8 shown in FIG.

【0101】次に、クラス分類方法について説明する。Next, the class classification method will be described.

【0102】クラス分類処理では、処理対象となる入力
信号からクラスタップを抽出して、そこにクラスタップ
間に存在する特徴量を抽出し、それを分類することによ
って各クラスを作成することになる。
In the class classification process, class taps are extracted from the input signal to be processed, the feature quantity existing between the class taps is extracted, and the classes are created by classifying the feature quantities. .

【0103】ここで、クラス分類の例として単板CCD
出力から4倍密の高解像度化及び多階調化を行う場合に
ついて示す。
Here, as an example of class classification, a single plate CCD is used.
The case where the resolution is increased to 4 times the density and the gradation is increased from the output will be described.

【0104】これは飽くまで一例ではあるが、ベイヤー
配列の色フィルタアレイにより色コーディングされた画
像信号に対し、予測画素位置とクラスタップの配置の関
係を図18〜図21に示す。この4種類は、予測画素位
置によってR,G,Bそれぞれ4つのモードをもつこと
による。
This is an example until the user gets tired of it. However, FIGS. 18 to 21 show the relationship between the predicted pixel position and the arrangement of class taps for the image signal color-coded by the Bayer array color filter array. The four types have four modes of R, G, and B depending on the predicted pixel position.

【0105】図18の(A)に示すように単板CCD出
力のBの周囲に4つの画素を作成して4倍密化を図る場
合、図18の(B)に示すようなクラスタップをとるこ
とができる(モード1)。この場合のクラスの作成方法
としては、各種の印のついているクラスタップのうち、
同種の印のものの間で例えば1ビットADRCを行い、
各タップに0又は1の値を与える。その結果のうち、図
18の(B)に示す点線の四角形で囲まれた9タップの
値のみもち寄って、その0と1の組合せによって512
通りのクラスを作成することが可能になる。この場合
に、R,G,Bそれぞれに別々のADRC処理を行う理
由は、クラスに使用する特徴量に各信号内での波形の起
伏を組み入れることを考慮してのことである。このクラ
ス分類方法においては、各モードでのタップの配置は異
なるが、R,G,B間でのクラス作成方法については全
く同じになる。
When four pixels are formed around B of the single-chip CCD output as shown in FIG. 18A to make the density four times higher, a class tap as shown in FIG. 18B is used. Can be taken (mode 1). In this case, as a method of creating a class, among the class taps with various marks,
For example, 1-bit ADRC is performed between the marks of the same kind,
A value of 0 or 1 is given to each tap. Of the results, only the values of 9 taps surrounded by the dotted rectangle shown in FIG.
It will be possible to create street classes. In this case, the reason why separate ADRC processing is performed for each of R, G, and B is in consideration of incorporating the undulation of the waveform in each signal into the feature amount used for the class. In this class classification method, the tap arrangement in each mode is different, but the class creation method among R, G, and B is exactly the same.

【0106】また、図19〜図21についても同様の方
法によってクラスの分類を行う。
Further, also in FIGS. 19 to 21, the class is classified by the same method.

【0107】すなわち、図19の(A)に示すように単
板CCD出力の水平列でBに隣接するGの周囲に4つの
画素を作成して4倍密化を図る場合、図19の(B)に
示すようなクラスタップをとる(モード2)。
That is, as shown in FIG. 19A, in the case where four pixels are formed around G adjacent to B in the horizontal row of the single-chip CCD output and the density is quadrupled, as shown in FIG. Take a class tap as shown in B) (mode 2).

【0108】図20の(A)に示すように単板CCD出
力の水平列でRに隣接するGの周囲に4つの画素を作成
して4倍密化を図る場合、図20の(B)に示すような
クラスタップをとることができる(モード3)。
As shown in FIG. 20A, in the case where four pixels are formed around G adjacent to R in the horizontal row of the single-plate CCD output to achieve 4 times density, FIG. 20B. It is possible to take a class tap as shown in (Mode 3).

【0109】図21の(A)に示すように単板CCD出
力の水平列でRの周囲に4つの画素を作成して4倍密化
を図る場合、図21の(B)に示すようなクラスタップ
をとることができる(モード4)。
When four pixels are formed around R in the horizontal row of the single-chip CCD output as shown in FIG. 21 (A) and the density is quadrupled, as shown in FIG. 21 (B). You can take a class tap (mode 4).

【0110】予測タップの一例として、予測画素位置周
辺に5×5の25画素にタップをはる構造を図22に示
す。この場合においても、予測画素位置によって4つの
モードは存在するものの、R,G,B間でのタップ配置
についてはすべて同じになる。また、当然のことなが
ら、それぞれのモードにおいて4つの画素を求める係数
は互いに異なり、R,G,Bそれぞれの予測においても
係数は異なることになる。
As an example of the prediction tap, FIG. 22 shows a structure in which 5 × 5 25 pixels are tapped around the prediction pixel position. Also in this case, although there are four modes depending on the predicted pixel position, the tap arrangement among R, G, and B is the same. Further, as a matter of course, the coefficients for obtaining four pixels are different from each other in each mode, and the coefficients are also different in the predictions of R, G, and B, respectively.

【0111】クラスタップ及び予測タップの配置につい
ては様々考えられる。また、クラスタップ及び予測タッ
プは、数多く使用すれば、その分処理の精度が向上する
ことが確認されているが、実際には演算回路又は予測係
数を保存するメモリの容量によって制限を受けることに
なる。
There are various possible arrangements of class taps and prediction taps. Also, it has been confirmed that the accuracy of processing can be improved by using a large number of class taps and prediction taps, but in reality, it is limited by the capacity of the arithmetic circuit or the memory storing prediction coefficients. Become.

【0112】以上の実施の形態の効果を評価するため、
色フィルタアレイとしてベイヤー配列のものを用いた場
合を想定し、シミュレーションを行った。
In order to evaluate the effects of the above embodiments,
Simulations were performed assuming that a Bayer array color filter array was used.

【0113】十分に高い解像度度をもつRGB画像信号
を用意し、それを学習における教師画像信号とする。そ
の教師画像信号に対して間引き処理、又はローパスフィ
ルタをかけることによって解像度を落とし、CCDイメ
ージセンサの各画素への少ない入射光量を考慮してAG
Cでゲインアップした場合を想定してノイズを付加す
る。その画像信号に対して、各画素値のビット数の削減
を行い、学習の生徒画像信号とする。生徒画像信号と教
師画像信号をこのように設定した上で、学習装置40と
同じ動作を行うアルゴリズムのソースコードを作成し、
上記の手法にもとづいて予測係数を求めた。その予測係
数を用いて実際にシミュレーションを行ったのである
が、本処理では単板3板変換、高解像度化、多階調化の
3つの処理を一括で行っている。そして、処理結果をノ
イズを付加しただけでビット数の削減を行っていない生
徒画像信号に対して、単板3板変換と高解像度化のみの
クラス分類適応処理を施した画像信号との比較を行っ
た。
An RGB image signal having a sufficiently high resolution is prepared and used as a teacher image signal for learning. The teacher image signal is thinned or a low-pass filter is applied to reduce the resolution, and the amount of light incident on each pixel of the CCD image sensor is taken into consideration in the AG
Noise is added assuming that the gain is increased by C. With respect to the image signal, the number of bits of each pixel value is reduced to obtain a learning student image signal. After setting the student image signal and the teacher image signal in this way, create the source code of the algorithm that performs the same operation as the learning device 40,
The prediction coefficient was obtained based on the above method. A simulation was actually performed using the prediction coefficient. In this process, three processes of single plate / three plate conversion, high resolution, and multi-gradation are collectively performed. Then, the student image signal in which the number of bits is not reduced by only adding noise to the processing result is compared with the image signal subjected to the class classification adaptive process of only single plate / three plate conversion and high resolution. went.

【0114】シミュレーションにはITE(Institute o
f Television Engineers) のハイビジョン標準画像9枚
を使用し、クラス分類適応処理の学習もその9枚で行っ
た。また、生徒画像信号を作成する際の解像度は1/4
に、ビット数の削減は8ビットから6ビットヘの処理を
行った。その結果、ビット数の削減を行っていない生徒
画像信号にクラス分類適応処理を行った画像信号と比較
して、かなりノイズの軽減された画像信号が得られた。
また、単板3板変換や高解像度化を含まない、同解像度
の画像信号に対するノイズ除去手法としての効果を確認
したところでも、その効果は確認された。
For the simulation, ITE (Institute o
9 high-definition standard images of f Television Engineers) were used, and the training of class classification adaptation processing was also performed with these 9 images. Also, the resolution when creating the student image signal is 1/4.
In order to reduce the number of bits, processing from 8 bits to 6 bits was performed. As a result, compared with the image signal in which the class classification adaptive processing is performed on the student image signal in which the bit number is not reduced, the image signal in which the noise is considerably reduced is obtained.
Further, when the effect as a noise removing method for the image signal of the same resolution which does not include the single-plate / three-plate conversion and the high resolution is confirmed, the effect is confirmed.

【0115】このように上記デジタルスチルカメラ1で
は、A/D変換部7での分解能を出力画像信号の解像度
よりも低くすることでノイズを除去し、足りなくなった
階調を画像信号処理部8におけるクラス分類適応処理で
創造することによってS/Nを改善することができる。
As described above, in the digital still camera 1, noise is removed by lowering the resolution of the A / D converter 7 to be lower than the resolution of the output image signal, and the image signal processing unit 8 removes the missing gradation. S / N can be improved by creating the class classification adaptive processing in.

【0116】次に、本発明の他の実施形態について図2
3及び図24を参照して説明する。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.
3 and FIG. 24.

【0117】図23に示すデジタルスチルカメラ101
は、上述の図1に示したデジタルスチルカメラ1を改良
したもので、同一の構成要素については同一番号を付し
て、その詳細な説明を省略する。
The digital still camera 101 shown in FIG.
Is an improvement of the digital still camera 1 shown in FIG. 1 described above, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0118】このデジタルスチルカメラ101は、CC
Dイメージセンサ5への入射光量に応じて適応的な階調
創造を行うもので、CPU110により、信号調整部1
06におけるAGCの増幅の度合いを監視することでC
CDイメージセンサ5への入射光量を検出し、信号調整
部106におけるAGCの増幅の度合い、すなわち、C
CDイメージセンサ5への入射光量に応じて、多階調化
をどの程度行うかを決定する。
This digital still camera 101 has a CC
The gradation adjustment is adaptively created according to the amount of light incident on the D image sensor 5, and the signal adjustment unit 1 is controlled by the CPU 110.
C by monitoring the degree of amplification of AGC in 06
The amount of light incident on the CD image sensor 5 is detected, and the degree of amplification of AGC in the signal adjusting unit 106, that is, C
Depending on the amount of light incident on the CD image sensor 5, how many gradations are to be performed is determined.

【0119】具体的には、コントローラ118は、CP
U110の制御の下で、信号調整部106におけるAG
Cの増幅の度合いに応じてA/D変換部107によるA
/D変換出力のビット数を操作し、そのビット数によっ
て画像信号処理部108におけるクラス分類適応処理で
の係数を変化させることにより、CCDイメージセンサ
5への入射光量に応じて適応的な階調創造を行う。
Specifically, the controller 118 uses the CP
Under the control of U110, the AG in the signal conditioning unit 106
Depending on the degree of amplification of C, A by the A / D conversion unit 107
By manipulating the number of bits of the D / D conversion output and changing the coefficient in the class classification adaptive processing in the image signal processing unit 108 according to the number of bits, an adaptive gradation according to the amount of light incident on the CCD image sensor 5 is obtained. Create.

【0120】このデジタルスチルカメラ101では、A
/D変換部107において選択できるビット数の種類だ
け、クラス分類適応処理の係数を用意しておき、被写体
が非常に明るい場合には、階調創造は全く行われずに処
理されるのに対して、被写体が暗い場合には、その暗さ
に対応してノイズが強調されない最適な階調創造が行わ
れる。つまり、撮影環境に適応的な階調創造が行われ
る。
In this digital still camera 101, A
The coefficients of the class classification adaptation processing are prepared for the number of bits that can be selected in the / D conversion unit 107, and when the subject is very bright, gradation creation is not performed at all, and processing is performed. When the subject is dark, optimum gradation creation is performed in which noise is not emphasized in correspondence with the darkness. That is, gradation creation that is adaptive to the shooting environment is performed.

【0121】すなわち、このデジタルスチルカメラ10
1において、信号調整部106は、CCDイメージセン
サ5による撮像出力として得られた画像信号について、
信号レベルが一定となるようにゲインを調整するAGC
処理における入力信号レベルを検知し、その値をCPU
110に与えるようになっている。
That is, this digital still camera 10
1, the signal adjusting unit 106, regarding the image signal obtained as the image pickup output by the CCD image sensor 5,
AGC that adjusts the gain so that the signal level is constant
The input signal level in processing is detected, and the value is detected by CPU
It is supposed to be given to 110.

【0122】そして、A/D変換部107は、画素値を
何ビットで出力するかという情報をCPU110からコ
ントローラ118を介して受け取り、その指示にしたが
って、上記信号調整部106から出力される画像信号を
アナログ信号からデジタル信号に変換する。
Then, the A / D conversion unit 107 receives information indicating how many bits the pixel value is to be output from the CPU 110 via the controller 118, and according to the instruction, the image signal output from the signal adjustment unit 106. Is converted from an analog signal to a digital signal.

【0123】また、画像信号処理部108は、クラス分
類回路32により分類されるクラス番号に対応する予測
係数セットをA/D変換部107において選択できるビ
ット数の種類だけ係数メモリ133に記憶している。そ
して、画像信号処理部108では、図24に示すよう
に、何ビットでA/D変換を行ったかという情報をCP
U110からコントローラ118を介して受け取り、ク
ラス分類回路32により分類されたクラス番号と、A/
D変換後のビット数に対応する予測係数セットを係数メ
モリ133から読み出して、適応処理回路135によ
り、予測タップの各画素値に対応する予測係数をかけ、
線形和を以て予測画素値とする処理を行い、求めた予測
画素値を出力する。
Further, the image signal processing unit 108 stores the prediction coefficient set corresponding to the class number classified by the class classification circuit 32 in the coefficient memory 133 by the kind of the number of bits selectable by the A / D conversion unit 107. There is. Then, in the image signal processing unit 108, as shown in FIG. 24, the information indicating how many bits the A / D conversion has been performed is CP.
The class number received from U110 via the controller 118 and classified by the class classification circuit 32, and A /
A prediction coefficient set corresponding to the number of bits after D conversion is read from the coefficient memory 133, and the adaptive processing circuit 135 multiplies the prediction coefficient corresponding to each pixel value of the prediction tap,
The predicted pixel value is processed using a linear sum, and the calculated predicted pixel value is output.

【0124】ここで、上記予測係数セットは、予め学習
により得られるもので、上述の図16に示した学習装置
40による学習処理によって求められる。学習装置40
においては、A/D変換後のビット数の取りうるパター
ンの数だけ処理を行う。例えば、撮像系全体の出力が8
ビットで、A/D変換後に取りうるビット数が4,5,
6,7,8ビットのうちいずれかであるならば、出力と
同じ8ビットを除いた4つのパターンの係数セットを学
習することになる。上述の図17のフローチャートに従
った一連の学習処理では、1つの係数セットしか得られ
ないので、その系に必要なパターンの数だけ学習を行う
必要がある。
Here, the prediction coefficient set is obtained in advance by learning and is obtained by the learning process by the learning device 40 shown in FIG. Learning device 40
In (1), processing is performed by the number of patterns that the number of bits after A / D conversion can take. For example, the output of the entire imaging system is 8
The number of bits that can be taken after A / D conversion is 4, 5,
If it is any one of 6, 7, and 8 bits, the coefficient set of four patterns excluding the same 8 bits as the output is learned. Since only one coefficient set can be obtained in the series of learning processes according to the flowchart of FIG. 17 described above, it is necessary to perform learning by the number of patterns required for the system.

【0125】本発明の効果を評価するため、図23に示
したデジタルスチルカメラ101について、単板CCD
イメージセンサの色フィルタアレイにベイヤー配列を想
定し、シミュレーションを行った。
In order to evaluate the effect of the present invention, a single-plate CCD is used for the digital still camera 101 shown in FIG.
A simulation was performed assuming a Bayer array for the color filter array of the image sensor.

【0126】十分に高い解像度度をもつRGB画像信号
を用意し、それを学習における教師画像信号とする。そ
の教師画像信号に対して間引き処理、又はローパスフィ
ルタをかけることによって解像度を落とし、CCDイメ
ージセンサの各画素への少ない入射光量を考慮してAG
Cでゲインアップした場合を想定してノイズを付加す
る。ここでのノイズは、強さを変化させたものを幾つか
用意しておき、それらを付加したノイズ画像信号を複数
作成しておく。それらの画像信号に対して、各画素値の
ノイズ量に適応したビット数の削減を行い(ノイズ量が
多いもの対しては大幅なビット数の削減、ノイズ量の少
ないものに対しては若干のビット数の削減を行う)、学
習の生徒画像信号とする。生徒画像信号と教師画像信号
をこのように複数パターン用意した上で、学習装置と同
じ動作を行うアルゴリズムのソースコードを作成し、上
記の手法にもとづいてそれぞれのパターンの予測係数を
求めた。その予測係数を用いて実際にシミュレーション
を行ったのであるが、本処理では単板3板変換、高解像
度化、多階調化の3つの処理を一括で行っている。そし
て、処理結果をノイズを付加しただけでビット数の削減
を行っていない生徒画像信号に対して、単板3板変換と
高解像度化のみのクラス分類適応処理を施した画像信号
との比較をそれぞれのパターンにおいて行った。
An RGB image signal having a sufficiently high resolution is prepared and used as a teacher image signal for learning. The teacher image signal is thinned or a low-pass filter is applied to reduce the resolution, and the amount of light incident on each pixel of the CCD image sensor is taken into consideration in the AG
Noise is added assuming that the gain is increased by C. As for the noise here, some noises having different intensities are prepared, and a plurality of noise image signals to which the noises are added are created. For those image signals, the number of bits is reduced according to the noise amount of each pixel value (a large amount of noise is reduced for a large amount of noise, and a small amount is reduced for a small amount of noise). Reduce the number of bits), and use as a student image signal for learning. After preparing a plurality of patterns of the student image signal and the teacher image signal in this way, the source code of the algorithm that performs the same operation as the learning device was created, and the prediction coefficient of each pattern was obtained based on the above method. A simulation was actually performed using the prediction coefficient. In this process, three processes of single plate / three plate conversion, high resolution, and multi-gradation are collectively performed. Then, the student image signal in which the number of bits is not reduced by only adding noise to the processing result is compared with the image signal subjected to the class classification adaptive process of only single plate / three plate conversion and high resolution. This was done for each pattern.

【0127】シミュレーションにはITEのハイビジョ
ン標準画像9枚を使用し、クラス分類適応処理の学習も
その9枚で行った。また、生徒画像信号を作成する際の
解像度は1/4に、ビット数の削減はノイズ量に応じて
8ビットから4ビット、8ビットから6ビットヘの処理
を行った。その結果、ビット数の削減を行っていない生
徒画像信号にクラス分類適応処理を行った画像信号と比
較して、両方のパターンにおいてかなりノイズの軽減が
確認された。また、単板3板変換や高解像度化を含まな
い、同解像度の画像信号に対してノイズ除去手法として
の効果を確認したところでも、その効果は同様に確認さ
れた。
Nine high-definition standard images of ITE were used for the simulation, and the learning of the class classification adaptation processing was also performed on the nine images. In addition, the resolution when creating the student image signal was reduced to 1/4, and the number of bits was reduced from 8 bits to 4 bits and from 8 bits to 6 bits according to the noise amount. As a result, it was confirmed that noise was considerably reduced in both patterns as compared with the image signal in which the class classification adaptive processing was performed on the student image signal in which the number of bits was not reduced. Further, when the effect as a noise removing method is confirmed for the image signal of the same resolution that does not include the single-plate / three-plate conversion and the resolution enhancement, the same effect is confirmed.

【0128】なお、上述した説明では、色コーディング
フィルタ4として、ベイヤー配列のものを用いた場合を
説明したが、他の色コーディングフィルタを用いた場合
においても、本発明を適応する事は可能である。
In the above description, the case of using the Bayer array as the color coding filter 4 has been described, but the present invention can be applied to the case of using other color coding filters. is there.

【0129】ここで、このデジタルスチルカメラ1,1
01のCCDイメージセンサ5に用いることのできる色
コーディングフィルタ4を構成する色フィルタアレイの
構成例を図25A乃至図25Nに示す。
Here, this digital still camera 1, 1
25A to 25N show a configuration example of a color filter array constituting the color coding filter 4 that can be used for the CCD image sensor 5 of No. 01.

【0130】図25A〜図25Gは、原色(R,G,
B)成分を通過させる原色フィルタアレイで構成された
色コーディングフィルタ4における緑(G)・赤(R)
・青(B)の色配列の例を示している。
25A to 25G show the primary colors (R, G,
B) Green (G) and red (R) in the color coding filter 4 composed of a primary color filter array that passes the components.
An example of a blue (B) color arrangement is shown.

【0131】図25Aはベイヤー配列を示し、図25B
はインタライン配列を示し、図25CはGストライプR
B市松配列を示し、図25DはGストライプRB完全市
松配列を示し、図25Eはストライプ配列を示し、図2
5Fは斜めストライプ配列を示し、図25Gは原色色差
配列を示す。
FIG. 25A shows a Bayer array, and FIG.
Shows an interline arrangement, and FIG. 25C shows a G stripe R.
FIG. 25D shows a B checkered arrangement, FIG. 25D shows a G stripe RB perfect checkered arrangement, and FIG. 25E shows a stripe arrangement.
5F shows a diagonal stripe arrangement, and FIG. 25G shows a primary color difference arrangement.

【0132】また、図25H〜図25Nは、補色(M,
Y,C,W,G)成分を通過させる補色フィルタアレイ
で構成された色コーディングフィルタ4におけるマゼン
タ(M)・黄(Y)・シアン(C)・白(W)の色配列
を示す。図25Hはフィールド色差順次配列を示し、図
25Iがフレーム色差順次配列を示し、図25JはMO
S型配列を示し、図25Kは改良MOS型配列を示し、
図25Lはフレームインターリーブ配列を示し、図25
Mはフィールドインターリーブ配列を示し、図25Nは
ストライプ配列を示す。
Further, FIGS. 25H to 25N show complementary colors (M,
The color arrangement of magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and white (W) in the color coding filter 4 configured by the complementary color filter array that passes the Y, C, W, and G) components is shown. FIG. 25H shows a field color difference sequential arrangement, FIG. 25I shows a frame color difference sequential arrangement, and FIG.
FIG. 25K shows an improved MOS type array,
FIG. 25L shows a frame interleaved array, and FIG.
M shows a field interleave arrangement, and FIG. 25N shows a stripe arrangement.

【0133】なお、補色(M,Y,C,W,G)成分
は、 Y=G+R M=R+B C=G+B W=R+G+B にて与えられる。また、図25Iに示すフレーム色差順
対応の色コーディングフィルタ4を通過する各色(Y
M,YG,CM,CG)成分は、 YM=Y+M=2R+G+B, CG=C+G=2G+B, YG=Y+G=R+2G CM=C+M=R+G+2R にて与えられる。
The complementary color (M, Y, C, W, G) components are given by Y = G + R M = R + B C = G + B W = R + G + B Further, each color (Y that passes through the color coding filter 4 corresponding to the frame color difference order shown in FIG.
(M, YG, CM, CG) components are given by YM = Y + M = 2R + G + B, CG = C + G = 2G + B, YG = Y + G = R + 2G CM = C + M = R + G + 2R.

【0134】また、この発明は、デジタルスチルカメラ
以外に、例えばカメラ一体型VTR等の映像機器や、例
えば放送業務に用いられる画像処理装置、さらには、例
えばプリンタやスキャナ等に対しても適用することがで
きる。
In addition to the digital still camera, the present invention is also applied to a video device such as a VTR with a built-in camera, an image processing apparatus used in, for example, a broadcasting business, and further, for example, a printer or a scanner. be able to.

【0135】また、上記画像信号処理部8におけるクラ
ス分類適応処理や、上記学習装置40において予測係数
セットを得るための学習処理は、例えば図26に示すよ
うに、バス311に接続されたCPU(Central Process
ing Unit) 312、メモリ313、入力インターフェー
ス314、ユーザインターフェース315や出力インタ
ーフェース316などにより構成される一般的なコンピ
ュータシステム310により実行することができる。上
記処理を実行するコンピュータプログラムは、記録媒体
に記録されて、画素位置毎に複数のうちの何れか一つを
表す色成分を持つ入力画像信号を処理する画像信号処理
を行うコンピュータ制御可能なプログラムが記録された
記録媒体、又は、クラスに応じた予測係数セットを生成
するための学習処理を行うコンピュータ制御可能なプロ
グラムが記録された記録媒体として、ユーザに提供され
る。上記記録媒体には、磁気ディスク、CD−ROMな
どの情報記録媒体の他、インターネット、デジタル衛星
などのネットワークによる伝送媒体も含まれる。
Further, the class classification adaptive processing in the image signal processing unit 8 and the learning processing for obtaining the prediction coefficient set in the learning device 40 are performed by a CPU (connected to the bus 311) as shown in FIG. Central Process
ing unit) 312, a memory 313, an input interface 314, a user interface 315, an output interface 316, and the like. The computer program that executes the above processing is a computer controllable program that performs image signal processing recorded on a recording medium and processing an input image signal having a color component that represents one of a plurality of pixel positions. Is provided to the user as a recording medium in which is recorded, or a recording medium in which a computer controllable program that performs a learning process for generating a prediction coefficient set according to a class is recorded. The recording medium includes information recording media such as magnetic disks and CD-ROMs, as well as transmission media through networks such as the Internet and digital satellites.

【0136】[0136]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、A/D
変換手段での分解能を出力画像信号の解像度よりも低く
することでノイズを除去し、足りなくなった階調を画像
信号処理手段におけるクラス分類適応処理で創造するこ
とによってS/Nを改善することができる。
As described above, according to the present invention, the A / D
Noise can be removed by lowering the resolution of the conversion means to be lower than the resolution of the output image signal, and the S / N can be improved by creating a missing gradation by the classification adaptive processing of the image signal processing means. it can.

【0137】また、本発明によれば、イメージセンサへ
の入射光量に応じて、A/D変換手段における出力ビッ
ト数を決定し、そのビット数によって画像信号処理手段
におけるクラス分類適応処理での係数を変化させること
によって、撮影環境に適応的な階調創造を行い、S/N
を改善することができる。
Further, according to the present invention, the number of output bits in the A / D conversion means is determined according to the amount of light incident on the image sensor, and the coefficient in the class classification adaptive processing in the image signal processing means is determined by the number of bits. By changing the S, the gradation can be created adaptively to the shooting environment, and the S / N
Can be improved.

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

【図1】クラス分類適応処理を用いた高階調化の概念図
である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of high gradation using a class classification adaptive process.

【図2】クラス分類適応処理を用いた高階調化及び単板
3板変換の概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram of high gradation and single plate / three plate conversion using a class classification adaptive process.

【図3】クラス分類適応処理を用いた高階調化、単板3
板変換及び高解像度化の概念図である。
[FIG. 3] High gradation using class classification adaptive processing, single plate 3
It is a conceptual diagram of plate conversion and resolution enhancement.

【図4】本発明を適用したデジタルスチルカメラの構成
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a digital still camera to which the present invention has been applied.

【図5】上記デジタルスチルカメラの動作例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the digital still camera.

【図6】上記デジタルスチルカメラにおける画像信号処
理回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an image signal processing circuit in the digital still camera.

【図7】上記デジタルスチルカメラの動作例における上
記画像信号処理回路におよる第1の画像処理の動作を示
すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the first image processing performed by the image signal processing circuit in the operation example of the digital still camera.

【図8】上記デジタルスチルカメラの動作例における上
記画像信号処理回路におよる第1の画像処理の動作を示
すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the first image processing performed by the image signal processing circuit in the operation example of the digital still camera.

【図9】上記デジタルスチルカメラの他の動作例を示す
フローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing another operation example of the digital still camera.

【図10】上記デジタルスチルカメラの他の動作例にお
ける上記画像信号処理回路におよる第1の画像処理の動
作を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the first image processing performed by the image signal processing circuit in another operation example of the digital still camera.

【図11】上記デジタルスチルカメラの他の動作例にお
ける上記画像信号処理回路におよる第2の画像処理の動
作を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing an operation of second image processing performed on the image signal processing circuit in another operation example of the digital still camera.

【図12】上記デジタルスチルカメラの他の動作例にお
ける上記画像信号処理回路におよる第3の画像処理の動
作を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing an operation of third image processing performed by the image signal processing circuit in another operation example of the digital still camera.

【図13】上記デジタルスチルカメラの他の動作例を示
すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing another operation example of the digital still camera.

【図14】上記画像信号処理回路におけるクラス分類適
応処理部の構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a class classification adaptive processing unit in the image signal processing circuit.

【図15】上記クラス分類適応処理部の動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing an operation of the class classification adaptation processing section.

【図16】上記クラス分類適応処理に用いる係数セット
を学習する学習装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a learning device that learns a coefficient set used in the class classification adaptive processing.

【図17】上記学習装置の動作を示すフローチャートで
ある。
FIG. 17 is a flowchart showing an operation of the learning device.

【図18】上記クラス分類適応処理における予測画素位
置とクラスタップの配置の関係(モード1)を模式的に
示す図である。
FIG. 18 is a diagram schematically showing the relationship (mode 1) between the predicted pixel position and the placement of class taps in the class classification adaptive processing.

【図19】上記クラス分類適応処理における予測画素位
置とクラスタップの配置の関係(モード2)を模式的に
示す図である。
FIG. 19 is a diagram schematically showing the relationship (mode 2) between the predicted pixel position and the placement of class taps in the class classification adaptation process.

【図20】上記クラス分類適応処理における予測画素位
置とクラスタップの配置の関係(モード3)を模式的に
示す図である。
FIG. 20 is a diagram schematically showing the relationship (mode 3) between the predicted pixel position and the placement of class taps in the class classification adaptation process.

【図21】上記クラス分類適応処理における予測画素位
置とクラスタップの配置の関係(モード4)を模式的に
示す図である。
FIG. 21 is a diagram schematically showing the relationship (mode 4) between the predicted pixel position and the placement of class taps in the class classification adaptive processing.

【図22】上記クラス分類適応処理における予測画素位
置と予測タップの配置の関係(モード1〜4)を模式的
に示す図である。
FIG. 22 is a diagram schematically showing a relationship (modes 1 to 4) between predicted pixel positions and predicted tap arrangements in the class classification adaptive process.

【図23】本発明を適用したデジタルスチルカメラの他
の構成を示すブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram showing another configuration of a digital still camera to which the present invention has been applied.

【図24】上記デジタルスチルカメラの画像信号処理回
路におけるクラス分類適応処理部の構成を示すブロック
図である。
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration of a class classification adaptation processing unit in the image signal processing circuit of the digital still camera.

【図25】上記デジタルスチルカメラのCCDイメージ
センサに用いることのできる色コーディングフィルタを
構成する色フィルタアレイの構成例を模式的に示す図で
ある。
FIG. 25 is a diagram schematically showing a configuration example of a color filter array that constitutes a color coding filter that can be used in the CCD image sensor of the digital still camera.

【図26】上記予測係数セットを得るための学習処理に
使用されるコンピュータシステムの構成を示すブロック
図である。
FIG. 26 is a block diagram showing a configuration of a computer system used in a learning process for obtaining the prediction coefficient set.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デジタルスチルカメラ、2 レンズ、3 アイリ
ス、4 色コーディングフィルタ、5 CCDイメージ
センサ、6 信号調整部、7 A/D変換部、8画像信
号処理部、9 タイミングジェネレータ、10 CP
U、11 モータ、12 モータ、13 フラッシュ、
15 メモリ、14 インタフェース、16 メモリ、
17 記録媒体、18 コントローラ、19 電源部、
19A バッテリ、19B DC/DCコンバータ、2
0 操作部、21 欠陥補正回路、22 クランプ回
路、23 ホワイトバランス調整回路、24 スイッ
チ、25クラス分類適応処理部、26 ガンマ補正回
路、27 補正回路、28 空間変換回路、31 クラ
スタップ抽出回路、32 クラス分類回路、33 係数
メモリ、34 予測タップ抽出回路、35 適応処理回
路、40 学習装置、41間引き回路、42 クラスタ
ップ抽出回路、43 クラス分類回路、44 予測タッ
プ抽出回路、45 予測対象画素抽出回路、46 演算
回路、47 学習データメモリ、48 演算回路、49
係数メモリ、101 デジタルスチルカメラ、110
CPU、106 信号調整部、118 コントロー
ラ、107A/D変換部、108 画像信号処理部、1
33 係数メモリ、135 適応処理回路、310 コ
ンピュータシステム、311 バス、312 CPU、
313 メモリ、314 入力インターフェース、31
5 ユーザインターフェース、316 出力インターフ
ェース
1 digital still camera, 2 lenses, 3 iris, 4 color coding filter, 5 CCD image sensor, 6 signal adjusting section, 7 A / D converting section, 8 image signal processing section, 9 timing generator, 10 CP
U, 11 motor, 12 motor, 13 flash,
15 memories, 14 interfaces, 16 memories,
17 recording medium, 18 controller, 19 power supply unit,
19A battery, 19B DC / DC converter, 2
0 operation unit, 21 defect correction circuit, 22 clamp circuit, 23 white balance adjustment circuit, 24 switch, 25 class classification adaptive processing unit, 26 gamma correction circuit, 27 correction circuit, 28 space conversion circuit, 31 class tap extraction circuit, 32 Class classification circuit, 33 coefficient memory, 34 prediction tap extraction circuit, 35 adaptive processing circuit, 40 learning device, 41 thinning circuit, 42 class tap extraction circuit, 43 class classification circuit, 44 prediction tap extraction circuit, 45 prediction target pixel extraction circuit , 46 arithmetic circuit, 47 learning data memory, 48 arithmetic circuit, 49
Coefficient memory, 101 Digital still camera, 110
CPU, 106 signal adjusting section, 118 controller, 107 A / D converting section, 108 image signal processing section, 1
33 coefficient memory, 135 adaptive processing circuit, 310 computer system, 311 bus, 312 CPU,
313 memory, 314 input interface, 31
5 user interface, 316 output interface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/40 G09G 5/00 520A 5C082 5/14 5/36 520A 9/07 H04N 1/40 103Z (72)発明者 沢尾 貴志 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 Fターム(参考) 5B057 BA02 BA12 CA01 CA08 CA16 CB01 CB08 CB16 CE11 CE16 CH01 CH11 5C021 PA85 PA92 RB03 RB07 RB09 XA34 XA35 YA01 YA06 YC01 YC07 5C065 AA01 BB22 BB48 CC01 DD01 GG08 GG13 GG15 GG22 5C066 AA01 AA11 BA01 CA05 CA06 CA07 GA01 GA05 GB01 KA01 KM01 KM02 5C077 MM03 MP08 NN02 PP32 PP33 PP54 PP55 PQ12 PQ22 RR01 RR05 5C082 AA27 BA12 BA35 BA36 BB15 BB25 BB53 CA11 CB03 CB05 DA53 DA73 DA86 MM10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 1/40 G09G 5/00 520A 5C082 5/14 5/36 520A 9/07 H04N 1/40 103Z (72 ) Inventor Takashi Sawao 6-7-35 Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony F-term (reference) 5B057 BA02 BA12 CA01 CA08 CA16 CB01 CB08 CB16 CE11 CE16 CH01 CH11 5C021 PA85 PA92 RB03 RB07 RB09 XA34 XA35 YA01 YA06 YC01 YC07 5C065 AA01 BB22 BB48 CC01 DD01 GG08 GG13 GG15 GG22 5C066 AA01 AA11 BA01 CA05 CA06 CA07 GA01 GA05 GB01 KA01 KM01 KM02 5C077 MM03 MP08 NN02 PP32 PP33 PP54 PP55 PQ12 PQ22 RR01 RR05 5C082 AA27 BA12 BA35 BA36 BB15 BB25 BB53 CA11 CB03 CB05 DA53 DA73 DA86 MM10

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力画像信号を出力画像信号の解像度よ
りも低い分解能でアナログ信号からデジタル信号に変換
するアナログ/デジタル変換ステップと、 デジタル信号に変換した入力画像信号に対して適応クラ
ス分類処理による階調創造処理を施す階調創造処理ステ
ップとを有し、 多階調化した出力画像信号を得ることを特徴とする画像
信号処理方法。
1. An analog / digital conversion step for converting an input image signal into a digital signal with a resolution lower than that of the output image signal, and an adaptive class classification process for the input image signal converted into the digital signal. An image signal processing method comprising: a gradation creation processing step of performing gradation creation processing; and obtaining an output image signal having multiple gradations.
【請求項2】 上記階調創造処理ステップでは、上記入
力画像信号の注目領域からクラスタップ位置の画素値と
予測タップ位置の画素値を抽出し、抽出されたクラスタ
ップ位置の画素値について、画像信号パターンのクラス
分類を行い、分類された画像信号パターンのクラス分類
に対応する予測係数セットを抽出された予測タップの各
画素値に掛け、線形和を以て予測画素値とすることを特
徴とする請求項1記載の画像信号処理方法。
2. In the gradation creation processing step, a pixel value at a class tap position and a pixel value at a predicted tap position are extracted from a region of interest of the input image signal, and an image is extracted from the pixel values at the extracted class tap position. A method of classifying a signal pattern, multiplying each pixel value of the extracted prediction taps by a prediction coefficient set corresponding to the classified image signal pattern class, and using the linear sum as a prediction pixel value. The image signal processing method according to item 1.
【請求項3】 上記階調創造処理ステップでは、クラス
タップとして抽出された画素値について、ADRC処理
によりクラスを分類するクラス分類処理を行うことを特
徴とする請求項2記載の画像信号処理方法。
3. The image signal processing method according to claim 2, wherein, in the gradation creation processing step, a class classification processing is performed for classifying a class by ADRC processing on pixel values extracted as class taps.
【請求項4】 入力画像信号を出力画像信号の解像度よ
りも低い分解能でアナログ信号からデジタル信号に変換
するアナログ/デジタル変換手段と、 上記アナログ/デジタル変換手段によりデジタル信号に
変換した入力画像信号に対して適応クラス分類処理によ
る階調創造処理を施し、多階調化した出力画像信号を得
る画像信号処理手段とを備えることを特徴とする画像信
号処理装置。
4. An analog / digital conversion means for converting an input image signal into a digital signal from an analog signal with a resolution lower than that of the output image signal, and an input image signal converted into a digital signal by the analog / digital conversion means. An image signal processing device for performing gradation creation processing by adaptive class classification processing to obtain an output image signal having multiple gradations.
【請求項5】 上記画像信号処理手段は、上記入力画像
信号の注目領域から指定されたクラスタップ位置の画素
値を抽出するクラスタップ抽出手段と、上記入力画像信
号の注目領域から指定された予測タップ位置から画素値
を抽出する予測タップ抽出手段と、上記クラスタップ抽
出手段で抽出された画素値について、画像信号パターン
のクラス分類を行うクラス分類手段と、上記クラス分類
手段により分類される各クラス毎の予測係数セットを記
憶した係数記憶手段と、上記クラス分類手段により分類
された画像信号パターンのクラス分類に対応する予測係
数セットが上記係数記憶手段から与えられ、上記予測タ
ップ抽出手段により抽出された予測タップの各画素値に
上記予測係数セットを掛け、線形和を以て予測画素値と
する処理を行い、求めた予測画素値を出力する適応処理
手段とからなることを特徴とする請求項4記載の画像信
号処理装置。
5. The image signal processing means, class tap extracting means for extracting a pixel value at a designated class tap position from the attention area of the input image signal, and prediction designated from the attention area of the input image signal. Predictive tap extraction means for extracting pixel values from tap positions, class classification means for classifying image signal patterns into classes for pixel values extracted by the class tap extraction means, and each class classified by the class classification means A coefficient storage means for storing each prediction coefficient set and a prediction coefficient set corresponding to the class classification of the image signal patterns classified by the class classification means are given from the coefficient storage means and extracted by the prediction tap extraction means. Multiply each pixel value of the prediction taps by the above-mentioned prediction coefficient set, perform a process to obtain a prediction pixel value by linear sum, and obtain 5. The image signal processing apparatus according to claim 4, further comprising an adaptive processing unit that outputs the predicted pixel value.
【請求項6】 上記クラス分類手段は、ADRC(Adapt
ive Dynamic Range Coding)処理により特徴情報に基づ
いて画像信号パターンの分類を行うことを特徴とする請
求項5記載の画像信号処理装置。
6. The class classification means is ADRC (Adapt
The image signal processing device according to claim 5, wherein the image signal pattern is classified based on the characteristic information by ive dynamic range coding processing.
【請求項7】 被写体を撮像する撮像手段と、 上記撮像手段による撮像信号として得られた入力画像信
号を出力画像信号の解像度よりも低い分解能でアナログ
信号からデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変
換手段と、 上記アナログ/デジタル変換手段によりデジタル信号に
変換した入力画像信号に対して適応クラス分類処理によ
る階調創造処理を施し、多階調化した出力画像信号を得
る画像信号処理手段とを備えることを特徴とする撮像装
置。
7. An image pickup means for picking up an image of a subject, and an analog / digital conversion means for converting an input image signal obtained as an image pickup signal by the image pickup means from an analog signal to a digital signal with a resolution lower than that of an output image signal. And image signal processing means for performing gradation creation processing by adaptive class classification processing on the input image signal converted into a digital signal by the analog / digital conversion means to obtain an output image signal with multiple gradations. An imaging device characterized by.
【請求項8】 上記撮像手段は、ベイヤー配列のCCD
イメージセンサであることを特徴とする請求の範囲第7
項記載の撮像装置。
8. The image pickup means is a Bayer array CCD.
An image sensor according to claim 7,
The imaging device according to the item.
【請求項9】 入力画像信号を出力画像信号の解像度よ
りも低い分解能でアナログ信号からデジタル信号に変換
するアナログ/デジタル変換ステップと、 デジタル信号に変換した入力画像信号に対して適応クラ
ス分類処理による階調創造処理を施す階調創造処理ステ
ップとを有し、 入力画像信号から階調創造処理により多階調化した出力
画像信号を生成する画像信号処理を行うことを特徴とす
るコンピュータ制御可能なプログラムが記録された記録
媒体。
9. An analog / digital conversion step of converting an input image signal into a digital signal with a resolution lower than that of the output image signal, and an adaptive class classification process for the input image signal converted into the digital signal. A gradation control processing step for performing gradation generation processing, and computer controllable to perform an image signal processing for generating an output image signal having multiple gradations from an input image signal by gradation generation processing. A recording medium on which a program is recorded.
【請求項10】 上記階調創造処理ステップでは、上記
入力画像信号の注目領域からクラスタップ位置の画素値
と予測タップ位置の画素値を抽出し、抽出されたクラス
タップ位置の画素値について、画像信号パターンのクラ
ス分類を行い、分類された画像信号パターンのクラス分
類に対応する予測係数セットを抽出された予測タップの
各画素値に掛け、線形和を以て予測画素値とすることを
特徴とするコンピュータ制御可能なプログラムが記録さ
れた請求項9記載の記録媒体。
10. In the gradation creation processing step, a pixel value at a class tap position and a pixel value at a predicted tap position are extracted from a region of interest of the input image signal, and the pixel value at the extracted class tap position is imaged. A computer characterized by classifying a signal pattern, multiplying each pixel value of the extracted prediction taps by a prediction coefficient set corresponding to the classified image signal pattern class, and using the linear sum as a prediction pixel value. The recording medium according to claim 9, wherein a controllable program is recorded.
【請求項11】 上記階調創造処理ステップでは、クラ
スタップとして抽出された画素値について、ADRC処
理によりクラスを分類するクラス分類処理を行うことを
特徴とするコンピュータ制御可能なプログラムが記録さ
れた請求項10記載の記録媒体。
11. A computer-controllable program recorded in the gradation creation processing step, which performs a class classification process for classifying a class by ADRC processing on pixel values extracted as class taps. Item 10. The recording medium according to item 10.
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