JP2003102025A - 画像処理方法、撮像装置およびプログラム - Google Patents
画像処理方法、撮像装置およびプログラムInfo
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- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2101/00—Still video cameras
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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- Color Image Communication Systems (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 偽色を良好に抑圧するとともに、偽色以外を
抑圧しないようにすることを目的とする。 【解決手段】 複数の色のカラーフィルタを持つ単板の
固体撮像素子を有する撮像部によって被写体を撮影する
ことによって得られた色信号に色補間処理を行うことに
より生成された色信号に対して偽色抑圧処理を行う際
に、注目色信号から輝度成分の高周波成分を抽出し、前
記注目色信号の色相を検出し、前記注目色信号の周辺信
号の色相を検出し、前記検出された色相が所定色相領域
であり、かつ前記抽出された高周波成分が高周波領域で
ある場合は、前記注目色信号の色相と前記周辺信号の色
相の差および前記高周波成分に応じて偽色抑圧処理を制
御する。
抑圧しないようにすることを目的とする。 【解決手段】 複数の色のカラーフィルタを持つ単板の
固体撮像素子を有する撮像部によって被写体を撮影する
ことによって得られた色信号に色補間処理を行うことに
より生成された色信号に対して偽色抑圧処理を行う際
に、注目色信号から輝度成分の高周波成分を抽出し、前
記注目色信号の色相を検出し、前記注目色信号の周辺信
号の色相を検出し、前記検出された色相が所定色相領域
であり、かつ前記抽出された高周波成分が高周波領域で
ある場合は、前記注目色信号の色相と前記周辺信号の色
相の差および前記高周波成分に応じて偽色抑圧処理を制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偽色を抑圧するも
のに関する。
のに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の単板のデジタルカメラは、図１０
に代表されるような構成になっている。被写体からくる
光１は撮影レンズ２を通り、絞り３で光量を調整され、
シャッタ（不図示）が開いている時間だけＣＣＤ５に露
光されることになる。また、光１はＣＣＤ５に露光され
る前に、モアレや偽色を減少させるために光学ローパス
フィルタ２０によって、空間周波数を制限され、ＣＣＤ
が赤外領域の光を検出しない様に、ＩＲフィルタ４によ
って長波長側の領域をカットされる。そして、ＣＣＤ５
で露光された光は、電荷量として蓄積され、ＣＤＳ・Ａ
ＧＣ６で所定のゲインに増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデ
ジタルデータに変換される。デジタルデータに変換され
た画像データは、ホワイトバランス８でＲＧＢのゲイン
の調整を行われ、図２に示すように色補間９で例えば３
つののカラープレーンに生成される。また、ＲＧＢ ３
プレーンできた画像データはマスキング処理１０でＲＧ
Ｂの色の色相に関する調整を行われ、ガンマ変換１１で
ディスプレイ等に表示するのに必要な処理が施される。
に代表されるような構成になっている。被写体からくる
光１は撮影レンズ２を通り、絞り３で光量を調整され、
シャッタ（不図示）が開いている時間だけＣＣＤ５に露
光されることになる。また、光１はＣＣＤ５に露光され
る前に、モアレや偽色を減少させるために光学ローパス
フィルタ２０によって、空間周波数を制限され、ＣＣＤ
が赤外領域の光を検出しない様に、ＩＲフィルタ４によ
って長波長側の領域をカットされる。そして、ＣＣＤ５
で露光された光は、電荷量として蓄積され、ＣＤＳ・Ａ
ＧＣ６で所定のゲインに増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデ
ジタルデータに変換される。デジタルデータに変換され
た画像データは、ホワイトバランス８でＲＧＢのゲイン
の調整を行われ、図２に示すように色補間９で例えば３
つののカラープレーンに生成される。また、ＲＧＢ ３
プレーンできた画像データはマスキング処理１０でＲＧ
Ｂの色の色相に関する調整を行われ、ガンマ変換１１で
ディスプレイ等に表示するのに必要な処理が施される。
【０００３】次に、画像データは、３プレーンのままだ
とデータ数が多いので、ＪＰＥＧ等の圧縮処理が行われ
る。まず、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換１２で色空間をＲＧＢか
らＹ色差に変換し、色差のＵ、Ｖに関して帯域を制限す
るためのローパスフィルタ１４ａ，ｂをかける。そし
て、ＹＵＶ４４４からＹＵＶ４２２やＹＵＶ４１１とい
った信号に変換するための間引き処理１５を行い、最終
的にＪＰＥＧ１６で圧縮される。そして、圧縮された画
像データは、カメラ本体内の不揮発メモリ等（不図示）
に格納される。
とデータ数が多いので、ＪＰＥＧ等の圧縮処理が行われ
る。まず、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換１２で色空間をＲＧＢか
らＹ色差に変換し、色差のＵ、Ｖに関して帯域を制限す
るためのローパスフィルタ１４ａ，ｂをかける。そし
て、ＹＵＶ４４４からＹＵＶ４２２やＹＵＶ４１１とい
った信号に変換するための間引き処理１５を行い、最終
的にＪＰＥＧ１６で圧縮される。そして、圧縮された画
像データは、カメラ本体内の不揮発メモリ等（不図示）
に格納される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の単板のデジタル
カメラは、レンズを交換できるシステムはほとんどな
く、レンズ一体型のシステムとなっている。そのため、
予め光学ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等はＣ
ＣＤの前に埋め込まれていて、モアレや偽色に対して効
果を表している。しかし、レンズ交換できるシステムに
対しては、ＩＲカットフィルタはＣＣＤのガラス面上に
薄膜で形成することは可能だが、光学ローパスフィルタ
を配置するスペースを取ると実質的にボディーが大きく
なってしまう。また、光学ローパスフィルタを挿入する
ことによって、モアレや偽色に関しては軽減できるが、
画像の空間周波数が落ちてしまうことになる。その結
果、銀塩写真の様なピントの鋭さがなくなってしまう。
そこで、光学ローパスフィルタのない光学系の重要性が
高まっている。
カメラは、レンズを交換できるシステムはほとんどな
く、レンズ一体型のシステムとなっている。そのため、
予め光学ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等はＣ
ＣＤの前に埋め込まれていて、モアレや偽色に対して効
果を表している。しかし、レンズ交換できるシステムに
対しては、ＩＲカットフィルタはＣＣＤのガラス面上に
薄膜で形成することは可能だが、光学ローパスフィルタ
を配置するスペースを取ると実質的にボディーが大きく
なってしまう。また、光学ローパスフィルタを挿入する
ことによって、モアレや偽色に関しては軽減できるが、
画像の空間周波数が落ちてしまうことになる。その結
果、銀塩写真の様なピントの鋭さがなくなってしまう。
そこで、光学ローパスフィルタのない光学系の重要性が
高まっている。
【０００５】また、光学ローパスフィルタをつけたから
といって、単板ＣＣＤのデジタルカメラの場合、ベイヤ
ー配列に代表されるように、Ｇに対してＲとＢの画素が
少なく、間隔が広い。つまり、色補間するにあったって
偽色が出る。
といって、単板ＣＣＤのデジタルカメラの場合、ベイヤ
ー配列に代表されるように、Ｇに対してＲとＢの画素が
少なく、間隔が広い。つまり、色補間するにあったって
偽色が出る。
【０００６】従来の色補間の方法として、デジタルフィ
ルタ等によって３つののカラープレーンを作る方法が有
るが、ハードウエア的にフィルタのタップ数が制限され
てしまい、本来持っている画像データの解像力を十分に
引き出すことはできない。
ルタ等によって３つののカラープレーンを作る方法が有
るが、ハードウエア的にフィルタのタップ数が制限され
てしまい、本来持っている画像データの解像力を十分に
引き出すことはできない。
【０００７】また、ＵＳＰ５３７３３２２やＵＳＰ５６
２９７３４で提案されている色補間処理を行えば、解像
力の高い画像データが得られ、偽色を減少させる効果が
有るとされている。しかし、以下のパターンにおいては
偽色が出てしまう。
２９７３４で提案されている色補間処理を行えば、解像
力の高い画像データが得られ、偽色を減少させる効果が
有るとされている。しかし、以下のパターンにおいては
偽色が出てしまう。
【０００８】図１１に示す様に、画素ピッチの間隔で縦
縞の白い線がＣＣＤのＧとＲのライン上で露光される
と、上記の色補間処理を施すことによって、Ｒｅｄ、Ｙ
ｅｌｌｏｗの縦縞の画像になってしまう。（斜線部は黒
でデータは０とする）同様に、図１２に画素ピッチの間
隔で縦縞の白い線がＣＣＤのＧとＢのライン上で露光さ
れると、上記色補間処理を施すことによって、Ｂｌｕｅ
とＣｙａｎの縦縞の画像になってしまう。図１０と１１
において、縦縞でなく、横縞でも同様の結果が得られ、
ＲｅｄとＹｅｌｌｏｗ、ＢｌｕｅとＣｙａｎの横縞の画
像が出来上がってしまう。
縞の白い線がＣＣＤのＧとＲのライン上で露光される
と、上記の色補間処理を施すことによって、Ｒｅｄ、Ｙ
ｅｌｌｏｗの縦縞の画像になってしまう。（斜線部は黒
でデータは０とする）同様に、図１２に画素ピッチの間
隔で縦縞の白い線がＣＣＤのＧとＢのライン上で露光さ
れると、上記色補間処理を施すことによって、Ｂｌｕｅ
とＣｙａｎの縦縞の画像になってしまう。図１０と１１
において、縦縞でなく、横縞でも同様の結果が得られ、
ＲｅｄとＹｅｌｌｏｗ、ＢｌｕｅとＣｙａｎの横縞の画
像が出来上がってしまう。
【０００９】さらに、違うパターンとして、図１３に示
す、チェッカーフラッグパターンの様な白い画像をＣＣ
ＤのＲとＢで露光されると、上記色補間を施すことによ
って、まったくのＭａｇｅｎｔａの画像になってしま
う。
す、チェッカーフラッグパターンの様な白い画像をＣＣ
ＤのＲとＢで露光されると、上記色補間を施すことによ
って、まったくのＭａｇｅｎｔａの画像になってしま
う。
【００１０】同様に、図１４に示すように、チェッカー
フラッグパターンの白い画像がＣＣＤのＧで露光される
と、上記色補間を施すことによって、白であるにもかか
わらず、まったくのＧｒｅｅｎになってしまう。
フラッグパターンの白い画像がＣＣＤのＧで露光される
と、上記色補間を施すことによって、白であるにもかか
わらず、まったくのＧｒｅｅｎになってしまう。
【００１１】また、偽色を除去するために、パーソナル
コンピュータ上のアプリケーションソフトで、色空間を
例えばＲＧＢからＬ＊ａ＊ｂ＊に変換し、そこで、ａ
＊、ｂ＊にそれぞれフィルタをかける等の処理を施すこ
とが提案されている。
コンピュータ上のアプリケーションソフトで、色空間を
例えばＲＧＢからＬ＊ａ＊ｂ＊に変換し、そこで、ａ
＊、ｂ＊にそれぞれフィルタをかける等の処理を施すこ
とが提案されている。
【００１２】しかしながら、図１３，１４に示されるチ
ェッカーフラッグパターンの場合、緑もしくはＭａｇｅ
ｎｔａの低周波の画像と区別することはできず、偽色と
して判別できず良好に抑圧することができない。
ェッカーフラッグパターンの場合、緑もしくはＭａｇｅ
ｎｔａの低周波の画像と区別することはできず、偽色と
して判別できず良好に抑圧することができない。
【００１３】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、偽色を良好に抑圧するとともに、偽色以外を抑圧
しないようにすることを目的とする。
あり、偽色を良好に抑圧するとともに、偽色以外を抑圧
しないようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本願の画像処理方法は、複数の色のカラーフィルタ
を持つ単板の固体撮像素子を有する撮像部によって被写
体を撮影することによって得られた色信号に色補間処理
を行うことにより生成された色信号に対して偽色抑圧処
理を行う画像処理方法であって、注目色信号から輝度成
分の高周波成分を抽出し、前記注目色信号の色相を検出
し、前記注目色信号の周辺信号の色相を検出し、前記検
出された色相が所定色相領域であり、かつ前記抽出され
た高周波成分が高周波領域である場合は、前記注目色信
号の色相と前記周辺信号の色相の差および前記高周波成
分に応じて偽色抑圧処理を制御することを特徴とする。
に，本願の画像処理方法は、複数の色のカラーフィルタ
を持つ単板の固体撮像素子を有する撮像部によって被写
体を撮影することによって得られた色信号に色補間処理
を行うことにより生成された色信号に対して偽色抑圧処
理を行う画像処理方法であって、注目色信号から輝度成
分の高周波成分を抽出し、前記注目色信号の色相を検出
し、前記注目色信号の周辺信号の色相を検出し、前記検
出された色相が所定色相領域であり、かつ前記抽出され
た高周波成分が高周波領域である場合は、前記注目色信
号の色相と前記周辺信号の色相の差および前記高周波成
分に応じて偽色抑圧処理を制御することを特徴とする。
【００１５】また、本願の撮像装置は、複数の色のカラ
ーフィルタを持つ単板の固体撮像素子、前記固体撮像素
子の出力をデジタル信号に変換する手段、デジタル変換
された信号を色補間し、複数のカラープレーンを作成す
る手段、複数のカラープレーンの色空間から輝度と色差
の表色系の色空間に変換する変換手段、注目画素値の色
相を検出する色相手段、前記注目画素の輝度信号の高周
波成分を取り出す手段、前記注目画素の周辺の色相を計
算する手段、前記輝度信号の高周波数成分が高く、前記
色相が所定の範囲内の場合は、前記注目画素の周辺の色
相に応じて制御されたゲインを用いて、前記注目画素の
色差信号を補正する偽色抑圧処理手段とを有することを
特徴とする。
ーフィルタを持つ単板の固体撮像素子、前記固体撮像素
子の出力をデジタル信号に変換する手段、デジタル変換
された信号を色補間し、複数のカラープレーンを作成す
る手段、複数のカラープレーンの色空間から輝度と色差
の表色系の色空間に変換する変換手段、注目画素値の色
相を検出する色相手段、前記注目画素の輝度信号の高周
波成分を取り出す手段、前記注目画素の周辺の色相を計
算する手段、前記輝度信号の高周波数成分が高く、前記
色相が所定の範囲内の場合は、前記注目画素の周辺の色
相に応じて制御されたゲインを用いて、前記注目画素の
色差信号を補正する偽色抑圧処理手段とを有することを
特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に説明する処理は、デジタル
カメラの内部に搭載される画像処理ＩＣにハードウエア
として組み込むことにより実現すること可能であり、ま
た、コンピュータ上のアプリケーションプログラムで実
現することも可能である。
カメラの内部に搭載される画像処理ＩＣにハードウエア
として組み込むことにより実現すること可能であり、ま
た、コンピュータ上のアプリケーションプログラムで実
現することも可能である。
【００１７】［第１の実施形態］図１に本発明の実施形
態の全体を示すブロック図を示す。
態の全体を示すブロック図を示す。
【００１８】カメラに入射される光１はレンズ２を通過
し、絞り３で光量調節を行われ、シャッタ（不図示）が
開いている時間だけＣＣＤ５に露光されることになる。
また、光１はＣＣＤ５に露光される前に、ＣＣＤ５が赤
外領域の光を検出しない様に、ＩＲフィルタ４によって
長波長側の領域をカットされる。そして、ＣＣＤ５で露
光された光は、電荷量として蓄積され、ＣＤＳ・ＡＧＣ
６で所定のゲインに増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデジタ
ルデータに変換される。デジタルデータに変換された画
像データは、ホワイトバランス８でＲＧＢのゲインの調
整を行われ、図２の様に色補間９で例えば３つのカラー
プレーンに生成される。そして、ＲＧＢ３プレーンでき
た画像データはマスキング処理１０でＲＧＢの色の色相
に関する調整を行われ、ガンマ変換１１でディスプレイ
等に表示するのに必要な処理が施される。
し、絞り３で光量調節を行われ、シャッタ（不図示）が
開いている時間だけＣＣＤ５に露光されることになる。
また、光１はＣＣＤ５に露光される前に、ＣＣＤ５が赤
外領域の光を検出しない様に、ＩＲフィルタ４によって
長波長側の領域をカットされる。そして、ＣＣＤ５で露
光された光は、電荷量として蓄積され、ＣＤＳ・ＡＧＣ
６で所定のゲインに増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデジタ
ルデータに変換される。デジタルデータに変換された画
像データは、ホワイトバランス８でＲＧＢのゲインの調
整を行われ、図２の様に色補間９で例えば３つのカラー
プレーンに生成される。そして、ＲＧＢ３プレーンでき
た画像データはマスキング処理１０でＲＧＢの色の色相
に関する調整を行われ、ガンマ変換１１でディスプレイ
等に表示するのに必要な処理が施される。
【００１９】次に、画像データは、ＲＧＢ３プレーンの
ままだとデータ数が多いので、ＪＰＥＧ等の圧縮処理が
行われる。まず、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換１２で、例えば以
下の式を用いて、色空間をＲＧＢからＹ色差に変換す
る。
ままだとデータ数が多いので、ＪＰＥＧ等の圧縮処理が
行われる。まず、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換１２で、例えば以
下の式を用いて、色空間をＲＧＢからＹ色差に変換す
る。
【００２０】Ｙ＝ ０．２９９００＊Ｒ＋０．５８７０
０＊Ｇ＋０．１１４００＊Ｂ（１） Ｕ＝−０．１６８７４＊Ｒ−０．３３１２６＊Ｇ＋０．
５００００＊Ｂ（２） Ｖ＝ ０．５００００＊Ｒ−０．４１８６９＊Ｇ−０．
０８１３１＊Ｂ（３） また、高周波成分と色相を検出するために、色補間９で
得られたＲＧＢ３プレーンの画像から、ＲＧＢ／Ｙ変換
１７で（１）式を用いて輝度信号Ｙが求められる。空間
ハイパスフィルタ１８では、図３に示されるような空間
ハイパスフィルタ演算を用いて、輝度信号Ｙの高周波成
分を検出する。
０＊Ｇ＋０．１１４００＊Ｂ（１） Ｕ＝−０．１６８７４＊Ｒ−０．３３１２６＊Ｇ＋０．
５００００＊Ｂ（２） Ｖ＝ ０．５００００＊Ｒ−０．４１８６９＊Ｇ−０．
０８１３１＊Ｂ（３） また、高周波成分と色相を検出するために、色補間９で
得られたＲＧＢ３プレーンの画像から、ＲＧＢ／Ｙ変換
１７で（１）式を用いて輝度信号Ｙが求められる。空間
ハイパスフィルタ１８では、図３に示されるような空間
ハイパスフィルタ演算を用いて、輝度信号Ｙの高周波成
分を検出する。
【００２１】また、色相検出１９では、ＲＧＢ／Ｙ変換
１７で求められた輝度信号Ｙを用いてＲ−Ｙ信号および
Ｂ−Ｙ信号を算出し、Ｒ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号から色相
を検出する。
１７で求められた輝度信号Ｙを用いてＲ−Ｙ信号および
Ｂ−Ｙ信号を算出し、Ｒ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号から色相
を検出する。
【００２２】また、平均色相検出２１で注目画素の周辺
画素の色相を検出する。平均色相検出２１では、図６に
示されるように、注目画素の周辺画素から、注目画素と
同様に偽色が発生する可能性が高い水平、垂直方向に位
置する画素を除いた画素を用いて周辺画素の色相を検出
する。本実施形態では計算対象の周辺画素の色差信号
Ｕ、Ｖそれぞれの平均を求め、周辺の色相情報としてい
る。
画素の色相を検出する。平均色相検出２１では、図６に
示されるように、注目画素の周辺画素から、注目画素と
同様に偽色が発生する可能性が高い水平、垂直方向に位
置する画素を除いた画素を用いて周辺画素の色相を検出
する。本実施形態では計算対象の周辺画素の色差信号
Ｕ、Ｖそれぞれの平均を求め、周辺の色相情報としてい
る。
【００２３】そして、偽色抑圧１３では、空間ハイパス
フィルタ１８で得たれた輝度信号の高周波成分と、色相
検出１９で得られた色相情報と、周辺の色相情報とか
ら、入力されたＵとＶの値を周辺の色相に近づけること
によって、偽色を抑圧する。
フィルタ１８で得たれた輝度信号の高周波成分と、色相
検出１９で得られた色相情報と、周辺の色相情報とか
ら、入力されたＵとＶの値を周辺の色相に近づけること
によって、偽色を抑圧する。
【００２４】偽色の特徴の一つとしてＲｅｄおよびＢｌ
ｕｅからの偽色は、ＹｅｌｌｏｗおよびＣｙａｎの色相
であることがあげられる。そしてＲｅｄおよびＢｌｕｅ
からの偽色は、輝度成分が変化する。そこで、本実施形
態では、輝度成分が高周波領域でかつＹｅｌｌｏｗおよ
びＣｙａｎ領域の画素に対してはＵＶのゲインを落とし
て偽色を抑圧する。さらには、偽色ではない、Ｙｅｌｌ
ｏｗおよびＣｙａｎ画像に対して偽色抑圧がかかること
を防ぐために抑圧直線をダイナミックに求める。
ｕｅからの偽色は、ＹｅｌｌｏｗおよびＣｙａｎの色相
であることがあげられる。そしてＲｅｄおよびＢｌｕｅ
からの偽色は、輝度成分が変化する。そこで、本実施形
態では、輝度成分が高周波領域でかつＹｅｌｌｏｗおよ
びＣｙａｎ領域の画素に対してはＵＶのゲインを落とし
て偽色を抑圧する。さらには、偽色ではない、Ｙｅｌｌ
ｏｗおよびＣｙａｎ画像に対して偽色抑圧がかかること
を防ぐために抑圧直線をダイナミックに求める。
【００２５】図４および図５を用いて詳細に説明する。
まず、注目画素の色がＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ色空間におい
てＹｅｌｌｗおよびＣｙａｎ領域（図５の斜線領域）に
有るかどうか判断する。
まず、注目画素の色がＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ色空間におい
てＹｅｌｌｗおよびＣｙａｎ領域（図５の斜線領域）に
有るかどうか判断する。
【００２６】そして図４に示すように、高周波領域（輝
度成分の高周波成分が閾値ｏｆ１以上の領域）でかつ注
目画素がＹｅｌｌｏｗおよびＣｙａｎ領域の色である場
合は、注目画素の色差信号と周辺の色相情報である色差
信号の差分値に基づき求められた傾きを有する抑圧直線
を用いて、空間ハイパスフィルタ１８で得られる輝度信
号の高周波成分の値に応じたゲイン量を求める。そし
て、注目画素の色差信号ＵおよびＶのそれぞれに対し
て、求められたゲイン量を用いて補正することにより偽
色抑圧処理を行う。
度成分の高周波成分が閾値ｏｆ１以上の領域）でかつ注
目画素がＹｅｌｌｏｗおよびＣｙａｎ領域の色である場
合は、注目画素の色差信号と周辺の色相情報である色差
信号の差分値に基づき求められた傾きを有する抑圧直線
を用いて、空間ハイパスフィルタ１８で得られる輝度信
号の高周波成分の値に応じたゲイン量を求める。そし
て、注目画素の色差信号ＵおよびＶのそれぞれに対し
て、求められたゲイン量を用いて補正することにより偽
色抑圧処理を行う。
【００２７】このように本実施形態では、抑圧直線を注
目画素と周辺画素との色差の差分値に基づき求めている
ので、高周波成分が閾値ｏｆ１以上ならば、注目画素の
色差信号ＵとＶの値を周辺の色相に近づけ、偽色を抑圧
する。即ち、偽色における色差信号Ｕ、Ｖを周辺の色相
Ｕ、Ｖに近づける。
目画素と周辺画素との色差の差分値に基づき求めている
ので、高周波成分が閾値ｏｆ１以上ならば、注目画素の
色差信号ＵとＶの値を周辺の色相に近づけ、偽色を抑圧
する。即ち、偽色における色差信号Ｕ、Ｖを周辺の色相
Ｕ、Ｖに近づける。
【００２８】本実施形態によれば、注目画素と周辺画素
との色差の差分値を用いて抑圧量をダイナミックに制御
しているので、つまり周辺画素との色相差に基づき制御
しているので、偽色でないＹｅｌｌｏｗ画像およびＣｙ
ａｎ画像の高周波成分まで偽色抑圧処理を強くかけるこ
とを防ぐことができる。
との色差の差分値を用いて抑圧量をダイナミックに制御
しているので、つまり周辺画素との色相差に基づき制御
しているので、偽色でないＹｅｌｌｏｗ画像およびＣｙ
ａｎ画像の高周波成分まで偽色抑圧処理を強くかけるこ
とを防ぐことができる。
【００２９】文字の周りの偽色は孤立的であり、周りの
画素の輝度に対して変化しているとは限らない。そこ
で、本実施形態では文字周りの偽色を抑圧するために、
メディアンフィルタ２０ａ、２０ｂを用いて色差ＵとＶ
に関して孤立点除去を行う。
画素の輝度に対して変化しているとは限らない。そこ
で、本実施形態では文字周りの偽色を抑圧するために、
メディアンフィルタ２０ａ、２０ｂを用いて色差ＵとＶ
に関して孤立点除去を行う。
【００３０】これを説明した図が図６である。注目画素
を含む３×３の領域の要素を小さい順にならべて、その
注目画素の値をならべた中間値で置き換える。これによ
り、周りの色相と極端に離れた色がなくなることにな
る。特に、ローパスフィルタをかけることを行わないの
で、解像力を極端に落とすことにはならず、周りの画素
に影響してしまうこともない。
を含む３×３の領域の要素を小さい順にならべて、その
注目画素の値をならべた中間値で置き換える。これによ
り、周りの色相と極端に離れた色がなくなることにな
る。特に、ローパスフィルタをかけることを行わないの
で、解像力を極端に落とすことにはならず、周りの画素
に影響してしまうこともない。
【００３１】そして、ＬＰＦ１４ａ、ｂで水平あるいは
垂直方向にローパスフィルタをかけ、間引き１５でＹＵ
Ｖ４４４から、ＹＵＶ４２２ないしはＹＵＶ４１１とい
った所定のＪＰＥＧフォーマットに従った色差信号の間
引きを行い、ＪＰＥＧ１６でＪＰＥＧ圧縮を行う。
垂直方向にローパスフィルタをかけ、間引き１５でＹＵ
Ｖ４４４から、ＹＵＶ４２２ないしはＹＵＶ４１１とい
った所定のＪＰＥＧフォーマットに従った色差信号の間
引きを行い、ＪＰＥＧ１６でＪＰＥＧ圧縮を行う。
【００３２】なお、本実施形態では、輝度信号Ｙを計算
するのにあたり、式（１）を用いているが、簡易的な輝
度信号Ｙｅを用いても可能である。
するのにあたり、式（１）を用いているが、簡易的な輝
度信号Ｙｅを用いても可能である。
【００３３】
Ｙｅ＝Ｒ＋２＊Ｇ＋Ｂ （４）
また、輝度信号を計算させずに、Ｇを用いて輝度信号と
することも可能である。
することも可能である。
【００３４】［第２の実施形態］上記実施形態におい
て、偽色を検出する手段を色補間９の後でＲＧＢ ３プ
レーンになったところの信号を用いて行った。これは、
色補間９の後に、マスキング処理、γ変換といった色相
が変わる要因が有るため、検出される偽色の色相範囲が
変わる可能性が有るからである。そのためＲＧＢ／Ｙ変
換１７で輝度信号Ｙを計算し、色相検出１９で色差信号
Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを求めている。
て、偽色を検出する手段を色補間９の後でＲＧＢ ３プ
レーンになったところの信号を用いて行った。これは、
色補間９の後に、マスキング処理、γ変換といった色相
が変わる要因が有るため、検出される偽色の色相範囲が
変わる可能性が有るからである。そのためＲＧＢ／Ｙ変
換１７で輝度信号Ｙを計算し、色相検出１９で色差信号
Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを求めている。
【００３５】しかし、そこで必ずしも行う必要はない。
例えば、ＪＰＥＧ圧縮するために、ＲＧＢから輝度、色
差の色空間に変換する必要が有るので、この信号から偽
色を検出することもできる。ただし、上記で説明したよ
うに、偽色の色相範囲が画像によって変わる可能性があ
る。
例えば、ＪＰＥＧ圧縮するために、ＲＧＢから輝度、色
差の色空間に変換する必要が有るので、この信号から偽
色を検出することもできる。ただし、上記で説明したよ
うに、偽色の色相範囲が画像によって変わる可能性があ
る。
【００３６】ハードウエアで図１の構成を行った場合、
偽色抑圧後のメディアンフィルタのところで、輝度信号
と色差信号で遅延が発生し、輝度信号を遅らせなければ
成らない。
偽色抑圧後のメディアンフィルタのところで、輝度信号
と色差信号で遅延が発生し、輝度信号を遅らせなければ
成らない。
【００３７】本実施形態では、この遅れを利用して効率
的に偽色処理を行う実施形態を図８を用いて説明する。
図８において図１と同様の構成については、同一の符号
を付け、説明を割愛する。
的に偽色処理を行う実施形態を図８を用いて説明する。
図８において図１と同様の構成については、同一の符号
を付け、説明を割愛する。
【００３８】ＲＧＢ／ＹＵＶ変換１２から出力された輝
度信号Ｙに対して空間ハイパスフィルタ１８を用いての
高周波成分を検出する。この間、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換１
２から出力された色差信号ＵとＶは上メディアンフィル
タが施される。これにより、輝度信号の高周波成分を検
出する時間に、輝度信号にメディアンフィルタを施し、
片方だけの遅延によるメモリーの無駄を削減することが
できる。
度信号Ｙに対して空間ハイパスフィルタ１８を用いての
高周波成分を検出する。この間、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換１
２から出力された色差信号ＵとＶは上メディアンフィル
タが施される。これにより、輝度信号の高周波成分を検
出する時間に、輝度信号にメディアンフィルタを施し、
片方だけの遅延によるメモリーの無駄を削減することが
できる。
【００３９】次に、色相検出１９でメディアンフィルタ
後の色差信号ＵとＶから注目画素が偽色の色相内にある
かどうか判断する。ここでは、図５の色空間Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙでなく図８のように、ＵとＶを用いている。
後の色差信号ＵとＶから注目画素が偽色の色相内にある
かどうか判断する。ここでは、図５の色空間Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙでなく図８のように、ＵとＶを用いている。
【００４０】そこで、第１の実施形態同様に、注目画素
の色が偽色の色相の範囲内でかつ輝度成分が高周波領域
であるに入っている場合は、偽色抑圧１３で空間ＨＰＦ
１８の出力に応じて、注目画素の周辺の平均色相にＵと
Ｖ値を近づける。
の色が偽色の色相の範囲内でかつ輝度成分が高周波領域
であるに入っている場合は、偽色抑圧１３で空間ＨＰＦ
１８の出力に応じて、注目画素の周辺の平均色相にＵと
Ｖ値を近づける。
【００４１】なお、偽色処理を行う色相範囲は、例え
ば、ホワイトバランスによって変えても構わない。例え
ば、赤のゲインをあげた場合、色相範囲を赤側に寄せる
ことを行ったり、色相角を広げたりしても構わない。
ば、ホワイトバランスによって変えても構わない。例え
ば、赤のゲインをあげた場合、色相範囲を赤側に寄せる
ことを行ったり、色相角を広げたりしても構わない。
【００４２】次に、ＬＰＦ１４ａ、ｂで水平あるいは垂
直方向にローパスフィルタをかけ、間引き１５でＹＵＶ
４４４から、ＹＵＶ４２２ないしはＹＵＶ４１１といっ
た所定のＪＰＥＧフォーマットに従った色差信号の間引
きを行い、ＪＰＥＧ１６でＪＰＥＧ圧縮を行う。
直方向にローパスフィルタをかけ、間引き１５でＹＵＶ
４４４から、ＹＵＶ４２２ないしはＹＵＶ４１１といっ
た所定のＪＰＥＧフォーマットに従った色差信号の間引
きを行い、ＪＰＥＧ１６でＪＰＥＧ圧縮を行う。
【００４３】本実施形態によれば、輝度信号の高周波成
分を検出する時間に、輝度信号にメディアンフィルタを
施し、片方だけの遅延によるメモリーの無駄を削減する
ことができる。
分を検出する時間に、輝度信号にメディアンフィルタを
施し、片方だけの遅延によるメモリーの無駄を削減する
ことができる。
【００４４】［他の実施形態］前述した実施の形態の機
能を実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各
種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコン
ピュータに、前記実施の形態の機能を実現するためのソ
フトウエアのプログラムコードを供給し、そのシステム
あるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）
を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動
作させることによって実施したものも本発明の範疇に含
まれる。
能を実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各
種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコン
ピュータに、前記実施の形態の機能を実現するためのソ
フトウエアのプログラムコードを供給し、そのシステム
あるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）
を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動
作させることによって実施したものも本発明の範疇に含
まれる。
【００４５】この場合、前記ソフトウエアのプログラム
コード自体が前述した実施の形態の機能を実現すること
になり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラ
ムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば
かかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を
構成する。
コード自体が前述した実施の形態の機能を実現すること
になり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラ
ムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば
かかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を
構成する。
【００４６】かかるプログラムコードを格納する記憶媒
体としては例えばフロッピーディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気
テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いるこ
とが出来る。
体としては例えばフロッピーディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気
テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いるこ
とが出来る。
【００４７】またコンピュータが供給されたプログラム
コードを実行することにより、前述の実施形態の機能が
実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティング
システム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と
共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもか
かるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれるこ
とは言うまでもない。
コードを実行することにより、前述の実施形態の機能が
実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティング
システム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と
共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもか
かるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれるこ
とは言うまでもない。
【００４８】更に供給されたプログラムコードが、コン
ピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された
機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプ
ログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや
機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部
または全部を行い、その処理によって前述した実施形態
の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言う
までもない。
ピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された
機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプ
ログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや
機能格納ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部
または全部を行い、その処理によって前述した実施形態
の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言う
までもない。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、偽色を良好に抑圧する
とともに、偽色以外を抑圧しないようにすることができ
る。
とともに、偽色以外を抑圧しないようにすることができ
る。
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】色補間を示す概念図である。
【図３】空間ハイパスフィルタを示すブロック図であ
る。
る。
【図４】偽色抑圧を説明するグラフである。
【図５】偽色の色相範囲を示す図である。
【図６】周辺画素の色相情報の求め方を説明する図であ
る。
る。
【図７】孤立点除去方法を示す概念図である。
【図８】第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図９】偽色の色相範囲を示す図である。
【図１０】従来例の構成を示すブロック図である。
【図１１】偽色の発生プロセスを示す概念図である。
【図１２】偽色の発生プロセスを示す概念図である。
【図１３】偽色の発生プロセスを示す概念図である。
【図１４】偽色の発生プロセスを示す概念図である。
─────────────────────────────────────────────────────
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 9/64 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ａ
Ｆターム(参考） 5B057 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16
CB01 CB08 CB12 CB16 CC01
CE17 CH08
5C065 AA03 BB02 BB13 BB32 CC01
DD02 DD17 EE03 GG05 GG15
GG18 GG22
5C066 AA01 CA09 CA17 DD07 EA14
EC05 EE03 GA01 JA01 KC07
KD03 KE19
5C077 LL19 MP08 PP01 PP32 PP34
PP37 PP49 PP68 PQ12 TT09
5C079 HB01 HB04 HB11 JA13 LA23
LB01 MA11 NA03 PA05
Claims (10)
- 【請求項１】 複数の色のカラーフィルタを持つ単板の
固体撮像素子を有する撮像部によって被写体を撮影する
ことによって得られた色信号に色補間処理を行うことに
より生成された色信号に対して偽色抑圧処理を行う画像
処理方法であって、 注目色信号から輝度成分の高周波成分を抽出し、 前記注目色信号の色相を検出し、 前記注目色信号の周辺信号の色相を検出し、 前記検出された色相が所定色相領域であり、かつ前記抽
出された高周波成分が高周波領域である場合は、前記注
目色信号の色相と前記周辺信号の色相の差および前記高
周波成分に応じて偽色抑圧処理を制御することを特徴と
する画像処理方法。 - 【請求項２】 前記カラーフィルタの色は、赤、緑、青
であり、 前記所定色相領域は、イエローおよびシアン領域である
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。 - 【請求項３】 前記偽色抑圧処理は、 前記注目色信号の色相と前記周辺信号の色相の差によっ
て求められる抑圧直線の傾きに応じて、前記抽出された
高周波成分に基づきゲイン量を求め、 前記求められたゲイン量を用いて、前記注目色信号の色
差信号を補正することを特徴とする請求項１記載の画像
処理方法。 - 【請求項４】 周辺色信号の色相は、注目色信号を含む
縦ラインと横ラインの周辺色信号をのぞく周辺色信号か
ら求められることを特徴とする請求項１記載の画像処理
方法。 - 【請求項５】 前記周辺信号の色差信号のそれぞれにつ
いて平均値を求めることを特徴とする請求項４記載の画
像処理方法。 - 【請求項６】 前記偽色抑圧処理が行われた色差信号に
対して孤立点除去処理を行うことを特徴とする請求項１
記載の画像処理方法。 - 【請求項７】 前記孤立点除去処理は、中間値フィルタ
を用いることを特徴とする請求項６記載の画像処理方
法。 - 【請求項８】 前記所定色相領域は、ホワイトバランス
の値によって可変することを特徴とする請求項１記載の
画像処理方法。 - 【請求項９】 複数の色のカラーフィルタを持つ単板の
固体撮像素子、 前記固体撮像素子の出力をデジタル信号に変換する手
段、 デジタル変換された信号を色補間し、複数のカラープレ
ーンを作成する手段、 複数のカラープレーンの色空間から輝度と色差の表色系
の色空間に変換する変換手段、 注目画素値の色相を検出する色相手段、 前記注目画素の輝度信号の高周波成分を取り出す手段、 前記注目画素の周辺の色相を計算する手段、 前記輝度信号の高周波数成分が高く、前記色相が所定の
範囲内の場合は、前記注目画素の周辺の色相に応じて制
御されたゲインを用いて、前記注目画素の色差信号を補
正する偽色抑圧処理手段とを有することを特徴とする撮
像装置。 - 【請求項１０】 複数の色のカラーフィルタを持つ単板
の固体撮像素子を有する撮像部によって被写体を撮影す
ることによって得られた色信号に色補間処理を行うこと
により生成された色信号に対して偽色抑圧処理を行う画
像処理方法を実現するためのプログラムであって、 注目色信号から輝度成分の高周波成分を抽出し、 前記注目色信号の色相を検出し、 前記注目色信号の周辺信号の色相を検出し、 前記検出された色相が所定色相領域であり、かつ前記抽
出された高周波成分が高周波領域である場合は、前記注
目色信号の色相と前記周辺信号の色相の差および前記高
周波成分に応じて偽色抑圧処理を制御すること実現する
ためのプログラム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287054A JP4717294B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 画像処理方法、撮像装置およびプログラム |
| US10/245,750 US7034869B2 (en) | 2001-09-20 | 2002-09-18 | Image processing method, image pickup apparatus and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001287054A JP4717294B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 画像処理方法、撮像装置およびプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102025A true JP2003102025A (ja) | 2003-04-04 |
| JP4717294B2 JP4717294B2 (ja) | 2011-07-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001287054A Expired - Fee Related JP4717294B2 (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 画像処理方法、撮像装置およびプログラム |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP4717294B2 (ja) |
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| US7034869B2 (en) | 2006-04-25 |
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