JP2003123063A - 画像処理装置 - Google Patents
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で色エッジの検出が可能で、色滲
みを防ぎながら色ノイズ除去を行うことができる画像処
理装置を提供する。 【解決手段】 ベイヤー配列ＲＧＢ色フィルタが取り付
けられ、被写体像を画像信号に変換する撮像手段１と、
該画像信号に係るＧ色信号から輝度データを求める輝度
データ生成部７と、該輝度データを用いて画像のエッジ
強調処理を行うハイパスフィルタ８，エッジ強調度調整
部９及び加算回路10と、前記画像信号に係る色差信号を
用いて色エッジを検出し、色ノイズ除去を施す色ノイズ
除去部11とを設けて画像処理装置を構成する。
みを防ぎながら色ノイズ除去を行うことができる画像処
理装置を提供する。 【解決手段】 ベイヤー配列ＲＧＢ色フィルタが取り付
けられ、被写体像を画像信号に変換する撮像手段１と、
該画像信号に係るＧ色信号から輝度データを求める輝度
データ生成部７と、該輝度データを用いて画像のエッジ
強調処理を行うハイパスフィルタ８，エッジ強調度調整
部９及び加算回路10と、前記画像信号に係る色差信号を
用いて色エッジを検出し、色ノイズ除去を施す色ノイズ
除去部11とを設けて画像処理装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像処理装置、
特に表示すべき画像の色ノイズ除去処理部を備えた画像
処理装置に関する。
特に表示すべき画像の色ノイズ除去処理部を備えた画像
処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＣＤ等の電子撮像デバイスを
用いて撮影した画像中には、ショットノイズ等のＣＣＤ
に起因するノイズや、ＡＤコンバータの量子化ノイズ等
のアナログ回路に起因するノイズが含まれる。そして、
これらのノイズは、撮像デバイスの色フィルターとして
単板モザイクフィルターを用いた撮像装置において、画
像を補間して３板化する際に、色ノイズとなって画像に
現れる。
用いて撮影した画像中には、ショットノイズ等のＣＣＤ
に起因するノイズや、ＡＤコンバータの量子化ノイズ等
のアナログ回路に起因するノイズが含まれる。そして、
これらのノイズは、撮像デバイスの色フィルターとして
単板モザイクフィルターを用いた撮像装置において、画
像を補間して３板化する際に、色ノイズとなって画像に
現れる。
【０００３】一般に、この色ノイズは空間周波数的に見
ると高周波で変化するため、除去するための方法とし
て、画像を輝度成分と色差成分に分け、色差成分にロー
パスフィルタ（以下ＬＰＦ）処理を施し、高周波成分を
除去するという処理が考えられる。しかし、単純に画像
全領域に対しＬＰＦ処理を行うと、元々被写体中に存在
する色境界等の高周波成分も除去してしまい、その結
果、色の境界に色滲みが発生する等の不具合が起こって
しまう。
ると高周波で変化するため、除去するための方法とし
て、画像を輝度成分と色差成分に分け、色差成分にロー
パスフィルタ（以下ＬＰＦ）処理を施し、高周波成分を
除去するという処理が考えられる。しかし、単純に画像
全領域に対しＬＰＦ処理を行うと、元々被写体中に存在
する色境界等の高周波成分も除去してしまい、その結
果、色の境界に色滲みが発生する等の不具合が起こって
しまう。
【０００４】この不具合を生じさせないためには、被写
体に存在する色エッジを検出し、色エッジの部分におい
ては、ＬＰＦ処理を施さないようにする必要があるが、
この方法の従来例として、例えば特開平９−２４７４７
３においては、画像を彩度（Ｃ* ）、明度（Ｖ）、色相
角（Ｈ* ）に変換し、明度（Ｖ）信号から画像のエッジ
成分を生成し、画像のエッジ部及び平坦部を識別し、エ
ッジ部においては平滑化処理を禁止するという方法がと
られている。
体に存在する色エッジを検出し、色エッジの部分におい
ては、ＬＰＦ処理を施さないようにする必要があるが、
この方法の従来例として、例えば特開平９−２４７４７
３においては、画像を彩度（Ｃ* ）、明度（Ｖ）、色相
角（Ｈ* ）に変換し、明度（Ｖ）信号から画像のエッジ
成分を生成し、画像のエッジ部及び平坦部を識別し、エ
ッジ部においては平滑化処理を禁止するという方法がと
られている。
【０００５】ところで、デジタルカメラ等の電子画像処
理装置においては、画像の鮮鋭度を上げるためにエッジ
強調処理が施されることが多い。一般に、画像のエッジ
強調処理を行う場合には、画像中のエッジ成分を抽出
し、その抽出されたエッジ成分を元の画像に加えるとい
う手法が用いられている。そのため、画像のエッジ部か
平坦部かを判断する方法として、特に専用のエッジ検出
処理を設けることなく、エッジ強調用に生成したエッジ
信号を用いることで実現することができる。
理装置においては、画像の鮮鋭度を上げるためにエッジ
強調処理が施されることが多い。一般に、画像のエッジ
強調処理を行う場合には、画像中のエッジ成分を抽出
し、その抽出されたエッジ成分を元の画像に加えるとい
う手法が用いられている。そのため、画像のエッジ部か
平坦部かを判断する方法として、特に専用のエッジ検出
処理を設けることなく、エッジ強調用に生成したエッジ
信号を用いることで実現することができる。
【０００６】ここで、エッジ強調処理用に抽出するエッ
ジ成分は、画像の輝度信号の高周波成分を抽出して得る
ようにしているが、例えば図４の（Ａ）に示したような
ＲＧＢ原色フィルタを用いた撮像素子においては、この
高周波成分を抽出するための輝度信号を生成する手法と
して、いくつかの方法が考えられる。例えば、図４の
（Ｂ）に示したように、画像中のＲＧＢ全ての色信号
のうち、Ｇ（緑）信号のみを用いて輝度信号を生成する
手法と、図４の（Ｃ）に示したように、画像中のＲＧ
Ｂ全ての色信号を用いて輝度信号を生成する手法があ
る。
ジ成分は、画像の輝度信号の高周波成分を抽出して得る
ようにしているが、例えば図４の（Ａ）に示したような
ＲＧＢ原色フィルタを用いた撮像素子においては、この
高周波成分を抽出するための輝度信号を生成する手法と
して、いくつかの方法が考えられる。例えば、図４の
（Ｂ）に示したように、画像中のＲＧＢ全ての色信号
のうち、Ｇ（緑）信号のみを用いて輝度信号を生成する
手法と、図４の（Ｃ）に示したように、画像中のＲＧ
Ｂ全ての色信号を用いて輝度信号を生成する手法があ
る。
【０００７】この二つの輝度生成方法には、Ｇ信号の
みを用いた場合は、処理が簡単になり、また色境界部分
の輝度ノイズが発生しないという利点があるが、画像の
ＳＮ比は悪くなる。一方、ＲＧＢ全ての色信号を用い
た場合は、輝度信号のＳＮ比はよくなるが、処理が複雑
になり、また色境界部分の輝度ノイズが発生する、とい
う特徴があり、どちらかが一方的に勝れているというこ
とはできない。
みを用いた場合は、処理が簡単になり、また色境界部分
の輝度ノイズが発生しないという利点があるが、画像の
ＳＮ比は悪くなる。一方、ＲＧＢ全ての色信号を用い
た場合は、輝度信号のＳＮ比はよくなるが、処理が複雑
になり、また色境界部分の輝度ノイズが発生する、とい
う特徴があり、どちらかが一方的に勝れているというこ
とはできない。
【０００８】このような２つの手法を用いて輝度信号を
生成し、エッジ強調処理及び色ノイズ除去を行う従来の
画像処理装置の構成例を、図５に基づいて説明する。図
５において、101 は撮像手段で、ベイヤー配列ＲＧＢ色
フィルタが取り付けられており、該撮像手段101 からこ
のフィルタに応じた画像信号が得られるようになってい
る。ベイヤーＲＧＢ配列画像信号は、ホワイトバランス
部102 においてホワイトバランス処理を受けたのち、輝
度データ生成部103 において、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）各色信号の出力をそれぞれＲ，Ｇ，Ｂで表すもの
とすると、２Ｇ又は（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／２のどちらかの
手法により輝度データを生成し、その輝度データをハイ
パスフィルタ104 を通してエッジ成分を取り出し、エッ
ジ強調度調整部105 でエッジ強調度を調整し、エッジ信
号とする。
生成し、エッジ強調処理及び色ノイズ除去を行う従来の
画像処理装置の構成例を、図５に基づいて説明する。図
５において、101 は撮像手段で、ベイヤー配列ＲＧＢ色
フィルタが取り付けられており、該撮像手段101 からこ
のフィルタに応じた画像信号が得られるようになってい
る。ベイヤーＲＧＢ配列画像信号は、ホワイトバランス
部102 においてホワイトバランス処理を受けたのち、輝
度データ生成部103 において、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）各色信号の出力をそれぞれＲ，Ｇ，Ｂで表すもの
とすると、２Ｇ又は（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／２のどちらかの
手法により輝度データを生成し、その輝度データをハイ
パスフィルタ104 を通してエッジ成分を取り出し、エッ
ジ強調度調整部105 でエッジ強調度を調整し、エッジ信
号とする。
【０００９】一方、ホワイトバランス処理を受けた画像
信号は、色分離回路106 でＲＧＢ信号に画素単位で色分
離され、次いで色補正・γ補正回路107 で色補正及びγ
補正処理を受け、ＹＣ変換部108 でＲＧＢ信号はＹ，Ｃ
r ，Ｃb 信号に変換される。そして、ＹＣ変換部108 か
ら出力される輝度信号Ｙに対して、加算回路109 におい
て前記エッジ信号を加算して、エッジ強調された輝度信
号Ｙを得るようになっている。また、色ノイズ除去部11
0 においては、エッジ強調度調整部105 からのエッジ信
号により画像のエッジ部か平坦部かを判断し、平坦部の
みにＬＰＦ処理を行うことで色ノイズの除去を行い、色
ノイズの除去された色差信号Ｃro，Ｃboを出力してい
る。
信号は、色分離回路106 でＲＧＢ信号に画素単位で色分
離され、次いで色補正・γ補正回路107 で色補正及びγ
補正処理を受け、ＹＣ変換部108 でＲＧＢ信号はＹ，Ｃ
r ，Ｃb 信号に変換される。そして、ＹＣ変換部108 か
ら出力される輝度信号Ｙに対して、加算回路109 におい
て前記エッジ信号を加算して、エッジ強調された輝度信
号Ｙを得るようになっている。また、色ノイズ除去部11
0 においては、エッジ強調度調整部105 からのエッジ信
号により画像のエッジ部か平坦部かを判断し、平坦部の
みにＬＰＦ処理を行うことで色ノイズの除去を行い、色
ノイズの除去された色差信号Ｃro，Ｃboを出力してい
る。
【００１０】ここで、上記のＲＧＢ全ての色信号を用
いて輝度信号を生成した場合は、全ての色信号を用いて
輝度信号を生成しているため、全ての色と色の境界部分
におけるエッジ成分が検出されるのに対し、のＧ信号
のみを用いて輝度信号を生成した場合は、例えばＲとＢ
の境界に発生する色エッジ成分は検出されないことにな
る。すなわち、Ｇ信号のみから生成したエッジ成分を用
いて色ノイズ除去を行った場合は、色エッジ部の検出が
不十分となり、色境界において色滲みなどの不具合が発
生することになる。しかし、上述したように、簡単な構
成で色境界部分に輝度ノイズが発生しないエッジ成分を
生成するためには、Ｇ信号のみからエッジ成分を生成す
る必要がある。
いて輝度信号を生成した場合は、全ての色信号を用いて
輝度信号を生成しているため、全ての色と色の境界部分
におけるエッジ成分が検出されるのに対し、のＧ信号
のみを用いて輝度信号を生成した場合は、例えばＲとＢ
の境界に発生する色エッジ成分は検出されないことにな
る。すなわち、Ｇ信号のみから生成したエッジ成分を用
いて色ノイズ除去を行った場合は、色エッジ部の検出が
不十分となり、色境界において色滲みなどの不具合が発
生することになる。しかし、上述したように、簡単な構
成で色境界部分に輝度ノイズが発生しないエッジ成分を
生成するためには、Ｇ信号のみからエッジ成分を生成す
る必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、画像中
のＧ信号のみを用いて輝度信号を生成してエッジ成分を
抽出する手法においては、色エッジにおける色滲みなど
の不具合がおきてしまうという問題点がある。
のＧ信号のみを用いて輝度信号を生成してエッジ成分を
抽出する手法においては、色エッジにおける色滲みなど
の不具合がおきてしまうという問題点がある。
【００１２】本発明は、Ｇ信号のみを用いて輝度信号を
生成した時の色ノイズ除去方法における上記問題点を解
消するためになされたもので、簡単な構成で効果的に色
ノイズの除去ができる色ノイズ除去手段を備えた画像処
理装置を提供することを目的とする。
生成した時の色ノイズ除去方法における上記問題点を解
消するためになされたもので、簡単な構成で効果的に色
ノイズの除去ができる色ノイズ除去手段を備えた画像処
理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、ベイヤー配列ＲＧＢ色フィルタが取り付
けられ、被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、該
画像信号に係るＧ色信号から輝度データを求める輝度デ
ータ生成手段と、該輝度データを用いて画像のエッジ強
調処理を行うエッジ強調処理手段と、前記画像信号に係
る色差信号を用いて色エッジを検出し、色ノイズ除去を
施す色ノイズ除去手段とで画像処理装置を構成するもの
である。
め、本発明は、ベイヤー配列ＲＧＢ色フィルタが取り付
けられ、被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、該
画像信号に係るＧ色信号から輝度データを求める輝度デ
ータ生成手段と、該輝度データを用いて画像のエッジ強
調処理を行うエッジ強調処理手段と、前記画像信号に係
る色差信号を用いて色エッジを検出し、色ノイズ除去を
施す色ノイズ除去手段とで画像処理装置を構成するもの
である。
【００１４】このように、Ｇ色信号から輝度データを求
める輝度データ生成手段の出力を用いずに、色差信号の
みから色エッジを検出し、色エッジ以外の部分にのみ色
ノイズ除去を行うように構成しているので、精度のよい
色ノイズ除去が可能となる。
める輝度データ生成手段の出力を用いずに、色差信号の
みから色エッジを検出し、色エッジ以外の部分にのみ色
ノイズ除去を行うように構成しているので、精度のよい
色ノイズ除去が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１は、本発明に係る画像処理装置の実施の形態を
示すブロック構成図である。図１において、１はベイヤ
ー配列ＲＧＢ色フィルタが取り付けられ、このフィルタ
に対応するベイヤーＲＧＢ配列画像信号を出力する撮像
手段、２はホワイトバランス部、３はホワイトバランス
処理を受けた画像を保存する画像メモリ、４は画像信号
を画素単位でＲＧＢ信号に分離する色分離回路、５は色
補正・γ補正回路、６はＹＣ変換回路、７は画像メモリ
３に保存されたホワイトバランス処理画像信号のＧ信号
に基づいてエッジ強調処理用の輝度データを生成する輝
度データ生成部、８は輝度データからエッジ成分を抽出
するためのハイパスフィルタ、９はエッジ強調度調整
部、10は強調度の調整されたエッジ信号をＹＣ変換回路
６からの輝度信号Ｙに加算するための加算回路、11はＹ
Ｃ変換回路６からの色差信号Ｃr ，Ｃb に対し色エッジ
検出及び色ノイズ除去を行う色ノイズ除去部である。
る。図１は、本発明に係る画像処理装置の実施の形態を
示すブロック構成図である。図１において、１はベイヤ
ー配列ＲＧＢ色フィルタが取り付けられ、このフィルタ
に対応するベイヤーＲＧＢ配列画像信号を出力する撮像
手段、２はホワイトバランス部、３はホワイトバランス
処理を受けた画像を保存する画像メモリ、４は画像信号
を画素単位でＲＧＢ信号に分離する色分離回路、５は色
補正・γ補正回路、６はＹＣ変換回路、７は画像メモリ
３に保存されたホワイトバランス処理画像信号のＧ信号
に基づいてエッジ強調処理用の輝度データを生成する輝
度データ生成部、８は輝度データからエッジ成分を抽出
するためのハイパスフィルタ、９はエッジ強調度調整
部、10は強調度の調整されたエッジ信号をＹＣ変換回路
６からの輝度信号Ｙに加算するための加算回路、11はＹ
Ｃ変換回路６からの色差信号Ｃr ，Ｃb に対し色エッジ
検出及び色ノイズ除去を行う色ノイズ除去部である。
【００１６】次に、このように構成された実施の形態の
動作について説明する。撮像手段１から得られたベイヤ
ーＲＧＢ配列画像信号をホワイトバランス部２で処理し
た後、画像メモリ３に原画像信号として、１フレーム分
蓄え、色分離回路４でＲＧＢ信号に色分離し、色補正・
γ補正回路５で色補正とγ補正処理を行い、ＹＣ変換回
路６でＹＣ変換する。一方、画像メモリ３に格納されて
いる原画像信号は、輝度データ生成部７へ入力され、輝
度データ生成部７からは２Ｇ信号に基づいた輝度データ
が１フレーム分生成される。生成された輝度データはハ
イパスフィルタ８を通してエッジ成分が抽出され、エッ
ジ強調度調整部９においてエッジ強調度が調整されたエ
ッジ信号が生成され、加算回路10においてＹＣ変換回路
６からの輝度信号Ｙに加算されて、エッジ強調処理が行
われる。
動作について説明する。撮像手段１から得られたベイヤ
ーＲＧＢ配列画像信号をホワイトバランス部２で処理し
た後、画像メモリ３に原画像信号として、１フレーム分
蓄え、色分離回路４でＲＧＢ信号に色分離し、色補正・
γ補正回路５で色補正とγ補正処理を行い、ＹＣ変換回
路６でＹＣ変換する。一方、画像メモリ３に格納されて
いる原画像信号は、輝度データ生成部７へ入力され、輝
度データ生成部７からは２Ｇ信号に基づいた輝度データ
が１フレーム分生成される。生成された輝度データはハ
イパスフィルタ８を通してエッジ成分が抽出され、エッ
ジ強調度調整部９においてエッジ強調度が調整されたエ
ッジ信号が生成され、加算回路10においてＹＣ変換回路
６からの輝度信号Ｙに加算されて、エッジ強調処理が行
われる。
【００１７】また、色ノイズ除去部11においてはまず、
ＹＣ変換回路６からの色差信号Ｃr，Ｃb それぞれを用
いて、色エッジ情報の検出が行われる。次に、得られた
色エッジ情報を基に画像の色差平坦部を判別し、色差平
坦部のＣr ，Ｃb 信号に対してのみ、２次元マトリクス
ＬＰＦによる２次元空間フィルタリング処理を施し色ノ
イズ除去処理が行われる。そして、色ノイズ除去部11か
ら色エッジを保ち、且つ色ノイズが除去された色差信号
Ｃro，Ｃboが出力される。
ＹＣ変換回路６からの色差信号Ｃr，Ｃb それぞれを用
いて、色エッジ情報の検出が行われる。次に、得られた
色エッジ情報を基に画像の色差平坦部を判別し、色差平
坦部のＣr ，Ｃb 信号に対してのみ、２次元マトリクス
ＬＰＦによる２次元空間フィルタリング処理を施し色ノ
イズ除去処理が行われる。そして、色ノイズ除去部11か
ら色エッジを保ち、且つ色ノイズが除去された色差信号
Ｃro，Ｃboが出力される。
【００１８】次に、色ノイズ除去部11で行う色エッジ検
出処理と色ノイズ除去処理について、図２及び図３を用
いて更に詳細に説明する。図２は、図１に示した色ノイ
ズ除去部11の処理フローを詳しく示したフローチャート
である。この実施の形態では、被写体画像として、図３
に示したような画像左領域部分が赤色が強く、右領域部
分が青が強いものを撮影したときを想定し、また色ノイ
ズ除去処理のための２次元マトリクスＬＰＦのフィルタ
サイズは、２×２画素のものを考える。まず、図３の
（Ａ）に示した、画像左部分の赤色領域のＣr 信号を処
理する場合を考える。２次元マトリクスＬＰＦが処理す
る領域（以下フィルタエリア）は赤色領域にある。この
ときの処理内容を図２に示すフローに沿って説明する。
出処理と色ノイズ除去処理について、図２及び図３を用
いて更に詳細に説明する。図２は、図１に示した色ノイ
ズ除去部11の処理フローを詳しく示したフローチャート
である。この実施の形態では、被写体画像として、図３
に示したような画像左領域部分が赤色が強く、右領域部
分が青が強いものを撮影したときを想定し、また色ノイ
ズ除去処理のための２次元マトリクスＬＰＦのフィルタ
サイズは、２×２画素のものを考える。まず、図３の
（Ａ）に示した、画像左部分の赤色領域のＣr 信号を処
理する場合を考える。２次元マトリクスＬＰＦが処理す
る領域（以下フィルタエリア）は赤色領域にある。この
ときの処理内容を図２に示すフローに沿って説明する。
【００１９】まず、着目画素の座標を（ｘ１，ｙ１）と
する。着目画素とは、フィルタが出力する演算結果画素
の座標と同じ座標となる入力画像の画素のことである。
次に、２×２フィルタエリア内で最初に演算する画素の
座標（ｉ，ｊ）を、ｘ座標：ｉ＝０, ｙ座標：ｊ＝０と
し、このときの（ｘ１＋ｉ, ｙ１＋ｊ）すなわち、（ｘ
１，ｙ１）座標のＣr と着目画素のＣr の差分の絶対値
を、色ノイズ除去部11内に設けられている絶対値算出手
段で求める。そして、この差分の絶対値と、予め設定し
てある色差閾値Ｔh の大小関係を比較し、差分の絶対値
が色差閾値以上だった場合は、着目画素の色と（ｘ１,
ｙ１）座標の画素の色は大きく異なる、すなわち色エッ
ジ部分であると判断し、（ｘ１, ｙ１）座標のＣr 値
を、２次元マトリクスＬＰＦの演算には使用しないよう
にするため、着目画素のＣr 値で置き替える。ただし、
（ｘ１, ｙ１）座標というのは着目画素そのものである
ため、このときの差分は必ず０であり、置き替え処理は
行われない。
する。着目画素とは、フィルタが出力する演算結果画素
の座標と同じ座標となる入力画像の画素のことである。
次に、２×２フィルタエリア内で最初に演算する画素の
座標（ｉ，ｊ）を、ｘ座標：ｉ＝０, ｙ座標：ｊ＝０と
し、このときの（ｘ１＋ｉ, ｙ１＋ｊ）すなわち、（ｘ
１，ｙ１）座標のＣr と着目画素のＣr の差分の絶対値
を、色ノイズ除去部11内に設けられている絶対値算出手
段で求める。そして、この差分の絶対値と、予め設定し
てある色差閾値Ｔh の大小関係を比較し、差分の絶対値
が色差閾値以上だった場合は、着目画素の色と（ｘ１,
ｙ１）座標の画素の色は大きく異なる、すなわち色エッ
ジ部分であると判断し、（ｘ１, ｙ１）座標のＣr 値
を、２次元マトリクスＬＰＦの演算には使用しないよう
にするため、着目画素のＣr 値で置き替える。ただし、
（ｘ１, ｙ１）座標というのは着目画素そのものである
ため、このときの差分は必ず０であり、置き替え処理は
行われない。
【００２０】同様に、ｉ＝１, ｊ＝０のとき、すなわち
着目画素の右隣の画素、ｉ＝０, ｊ＝１のとき、すなわ
ち着目画素の下の画素、ｉ＝１, ｊ＝１のとき、すなわ
ち着目画素の右下の画素の３画素のＣr についても、着
目画素のＣr との差の絶対値を求め、色差閾値Ｔh と比
較し、差分の絶対値が色差閾値Ｔh 以上の場合は、３画
素それぞれのＣr 値を、着目画素のＣr 値で置き替え
る。ここで、図３の（Ａ）のようなフィルタエリアが赤
色領域だけにある場合においては、適切な色差閾値を設
定していれば、色エッジ部とは判断されず、着目画素と
のＣr の置き替え処理は行われない。逆に言うと、色差
閾値はこのような平坦領域に対しては、Ｃr の置き替え
が起こらないような値に設定する必要がある。
着目画素の右隣の画素、ｉ＝０, ｊ＝１のとき、すなわ
ち着目画素の下の画素、ｉ＝１, ｊ＝１のとき、すなわ
ち着目画素の右下の画素の３画素のＣr についても、着
目画素のＣr との差の絶対値を求め、色差閾値Ｔh と比
較し、差分の絶対値が色差閾値Ｔh 以上の場合は、３画
素それぞれのＣr 値を、着目画素のＣr 値で置き替え
る。ここで、図３の（Ａ）のようなフィルタエリアが赤
色領域だけにある場合においては、適切な色差閾値を設
定していれば、色エッジ部とは判断されず、着目画素と
のＣr の置き替え処理は行われない。逆に言うと、色差
閾値はこのような平坦領域に対しては、Ｃr の置き替え
が起こらないような値に設定する必要がある。
【００２１】次に上記置き替え処理が終了した後のｉ＝
０, ｊ＝０及び、ｉ＝１, ｊ＝０及び、ｉ＝０, ｊ＝１
及び、ｉ＝１, ｊ＝１の4 画素のＣr 値に対して、式
（１）で示すフィルタリング処理を行う。 Ｃro(x,y) ＝Σ〔ｋ(i,j) ×Ｃr(ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）〕 ・・・・・・（１） 上記の動作説明においては、フィルタエリア内の4 画素
は、いずれも着目画素との置き替え処理は発生しなかっ
たため、入力されたＣr 値が２次元マトリクスＬＰＦに
よりノイズ除去され、Ｃroとなって出力される。ここ
で、式（１）のｋ（ｉ，ｊ）はフィルタ係数である。こ
のフィルタの目的は、高周波成分を減らすことであるか
ら、ＬＰＦの特性となる係数を設定することとする。よ
って、係数和Σｋ（ｉ，ｊ）＝１となるような係数を設
定する必要がある。
０, ｊ＝０及び、ｉ＝１, ｊ＝０及び、ｉ＝０, ｊ＝１
及び、ｉ＝１, ｊ＝１の4 画素のＣr 値に対して、式
（１）で示すフィルタリング処理を行う。 Ｃro(x,y) ＝Σ〔ｋ(i,j) ×Ｃr(ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）〕 ・・・・・・（１） 上記の動作説明においては、フィルタエリア内の4 画素
は、いずれも着目画素との置き替え処理は発生しなかっ
たため、入力されたＣr 値が２次元マトリクスＬＰＦに
よりノイズ除去され、Ｃroとなって出力される。ここ
で、式（１）のｋ（ｉ，ｊ）はフィルタ係数である。こ
のフィルタの目的は、高周波成分を減らすことであるか
ら、ＬＰＦの特性となる係数を設定することとする。よ
って、係数和Σｋ（ｉ，ｊ）＝１となるような係数を設
定する必要がある。
【００２２】次に、図３の（Ｂ）の画像領域を処理する
場合を考える。図３の（Ｂ）においては、２×２フィル
タエリア内に画像の赤色領域及び、青色領域が含まれて
いる。このとき、ｉ＝０，ｊ＝０及び、ｉ＝０，ｊ＝１
におけるＣr 値は、着目画素（ｘ２，ｙ２）のＣr 値と
近い値となる。すなわち、色エッジ部ではないと判断さ
れる。一方、ｉ＝１，ｊ＝０及び、ｉ＝１，ｊ＝１にお
けるＣｒ値は、青色領域におけるＣr 値であるので、着
目画素（ｘ２，ｙ２）のＣr 値とは大きく異なることと
なり、この２画素のＣｒ値は、着目画素のＣr 値と置き
替え処理が起こる。逆に言うと、色差閾値Ｔh は、この
ような処理領域に対しては、Ｃr の置き替えが起こるよ
うな値に設定する必要がある。
場合を考える。図３の（Ｂ）においては、２×２フィル
タエリア内に画像の赤色領域及び、青色領域が含まれて
いる。このとき、ｉ＝０，ｊ＝０及び、ｉ＝０，ｊ＝１
におけるＣr 値は、着目画素（ｘ２，ｙ２）のＣr 値と
近い値となる。すなわち、色エッジ部ではないと判断さ
れる。一方、ｉ＝１，ｊ＝０及び、ｉ＝１，ｊ＝１にお
けるＣｒ値は、青色領域におけるＣr 値であるので、着
目画素（ｘ２，ｙ２）のＣr 値とは大きく異なることと
なり、この２画素のＣｒ値は、着目画素のＣr 値と置き
替え処理が起こる。逆に言うと、色差閾値Ｔh は、この
ような処理領域に対しては、Ｃr の置き替えが起こるよ
うな値に設定する必要がある。
【００２３】次に、上記置き替え処理が終了した後のｉ
＝０, ｊ＝０及び、ｉ＝１, ｊ＝０及び、ｉ＝０, ｊ＝
１及び、ｉ＝１, ｊ＝１の4 画素のＣr 値に対して、式
（１）で示したフィルタリング処理を行う。色エッジ成
分が保持されて、且つ色ノイズ除去されたＣroを出力す
る。ここでは、Ｃr 値の置き替え処理が起きているた
め、具体的には、次式（２）に示すように、 Ｃro(x,y) ＝ｋ(0,0) ×Ｃr(x2,y2 ）＋ｋ(1,0) ×Ｃr(x2,y2)＋ｋ(0,1) ×Ｃr(x2,y2 ＋1)＋ｋ(1,1) ×Ｃr(x2,y2 ）・・・・・（２） となり、着目画素のＣr 値が３画素分使用される。この
ように、色エッジ部においては、着目画素と大きく異な
る色の画素のＣr 値は、ＬＰＦ処理に使用されないた
め、色滲みが起こることがなく、且つ色ノイズは除去さ
れたＣroを出力することができる。
＝０, ｊ＝０及び、ｉ＝１, ｊ＝０及び、ｉ＝０, ｊ＝
１及び、ｉ＝１, ｊ＝１の4 画素のＣr 値に対して、式
（１）で示したフィルタリング処理を行う。色エッジ成
分が保持されて、且つ色ノイズ除去されたＣroを出力す
る。ここでは、Ｃr 値の置き替え処理が起きているた
め、具体的には、次式（２）に示すように、 Ｃro(x,y) ＝ｋ(0,0) ×Ｃr(x2,y2 ）＋ｋ(1,0) ×Ｃr(x2,y2)＋ｋ(0,1) ×Ｃr(x2,y2 ＋1)＋ｋ(1,1) ×Ｃr(x2,y2 ）・・・・・（２） となり、着目画素のＣr 値が３画素分使用される。この
ように、色エッジ部においては、着目画素と大きく異な
る色の画素のＣr 値は、ＬＰＦ処理に使用されないた
め、色滲みが起こることがなく、且つ色ノイズは除去さ
れたＣroを出力することができる。
【００２４】次に、図３の（Ｃ）の画像領域を処理する
場合を考える。図３の（Ｃ）においては、着目画素が
（ｘ３，ｙ３）となり、２×２フィルタエリアは青色領
域にしか含まれておらず、図３の（Ａ）と同じ動作、す
なわちフィルタエリア内画素のＣr は、着目画素のＣr
との置き替え処理は起こらず、ＬＰＦにより色ノイズが
除去されたＣroが出力される。
場合を考える。図３の（Ｃ）においては、着目画素が
（ｘ３，ｙ３）となり、２×２フィルタエリアは青色領
域にしか含まれておらず、図３の（Ａ）と同じ動作、す
なわちフィルタエリア内画素のＣr は、着目画素のＣr
との置き替え処理は起こらず、ＬＰＦにより色ノイズが
除去されたＣroが出力される。
【００２５】上記の説明では、色差成分のＣr のみにつ
いて動作を記載したが、Ｃb 値についても全く同じ動作
であるため、説明を省略する。また、上記の説明では、
２次元マトリクスＬＰＦのサイズを：２×２として説明
してきたが、任意のＮ×ＭサイズのＬＰＦを用いて問題
ない。ただし、ＬＰＦの大きさをＮ×Ｎの正方マトリク
スとし、Ｎ＝２のべき乗とすると、フィルタエリア内に
含まれる画素数は、Ｎ×Ｎ＝２n ×２n ＝２2n（ｎは任
意の整数）となり、２のべき乗にすることができる。こ
のとき、フィルタ係数ｋ（ｉ，ｊ）を全て同じ、すなわ
ちフィルタの出力として、Ｎ×Ｎエリアの平均を出力す
るようにすれば、Ｎ×Ｎエリア内の色差値Ｃr ，Ｃb の
それぞれの和を求め、この和をビットシフトすること
で、平均値を求めることが可能となり、より簡単な構成
でＬＰＦフィルタを実現することができる。
いて動作を記載したが、Ｃb 値についても全く同じ動作
であるため、説明を省略する。また、上記の説明では、
２次元マトリクスＬＰＦのサイズを：２×２として説明
してきたが、任意のＮ×ＭサイズのＬＰＦを用いて問題
ない。ただし、ＬＰＦの大きさをＮ×Ｎの正方マトリク
スとし、Ｎ＝２のべき乗とすると、フィルタエリア内に
含まれる画素数は、Ｎ×Ｎ＝２n ×２n ＝２2n（ｎは任
意の整数）となり、２のべき乗にすることができる。こ
のとき、フィルタ係数ｋ（ｉ，ｊ）を全て同じ、すなわ
ちフィルタの出力として、Ｎ×Ｎエリアの平均を出力す
るようにすれば、Ｎ×Ｎエリア内の色差値Ｃr ，Ｃb の
それぞれの和を求め、この和をビットシフトすること
で、平均値を求めることが可能となり、より簡単な構成
でＬＰＦフィルタを実現することができる。
【００２６】以上の実施の形態により、画像のＧ信号か
らエッジ強調信号を生成した構成において、エッジ強調
用のエッジ信号を用いることなく、色差信号のみで色エ
ッジの検出が行われ、色エッジ部分においては、フィル
タリング処理の際に色差成分の置き替え処理が行われ、
すなわち、被写体の色エッジを保ったままで色ノイズ除
去処理が行われる。
らエッジ強調信号を生成した構成において、エッジ強調
用のエッジ信号を用いることなく、色差信号のみで色エ
ッジの検出が行われ、色エッジ部分においては、フィル
タリング処理の際に色差成分の置き替え処理が行われ、
すなわち、被写体の色エッジを保ったままで色ノイズ除
去処理が行われる。
【００２７】なお、上記実施の形態では、エッジ強調処
理で用いる輝度信号を原画像信号のＧ色信号から求める
ようにしているが、色分離回路４から出力されるＧ信号
を用いて求めるように構成することも可能である。
理で用いる輝度信号を原画像信号のＧ色信号から求める
ようにしているが、色分離回路４から出力されるＧ信号
を用いて求めるように構成することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、簡単な構成で色エッジの検出が可能となり、色滲み
を防ぎつつ色ノイズ除去を行うことが可能な画像処理装
置を実現することができる。
に、簡単な構成で色エッジの検出が可能となり、色滲み
を防ぎつつ色ノイズ除去を行うことが可能な画像処理装
置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置の実施の形態を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２】図１に示した実施の形態における色ノイズ除去
部の詳細な動作を説明するためのフローチャートであ
る。
部の詳細な動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【図３】図１に示した実施の形態におけるフィルタリン
グ処理態様を示す説明図である。
グ処理態様を示す説明図である。
【図４】ベイヤー配列ＲＧＢフィルタに対応したＲＧＢ
配列画像の一部、Ｇの２画素から輝度信号を生成する態
様及びＲＧＢ４画素から輝度信号を生成する態様を示す
図である。
配列画像の一部、Ｇの２画素から輝度信号を生成する態
様及びＲＧＢ４画素から輝度信号を生成する態様を示す
図である。
【図５】従来の色ノイズ除去処理を行う画像処理装置の
構成例を示すブロック構成図である。
構成例を示すブロック構成図である。
１ 撮像手段
２ ホワイトバランス部
３ 画像メモリ
４ 色分離回路
５ 色補正・γ補正回路
６ ＹＣ変換回路
７ 輝度データ生成部
８ ハイパスフィルタ
９ エッジ強調度調整部
10 加算回路
11 色ノイズ除去部
─────────────────────────────────────────────────────
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 9/07 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｄ
9/64 Ｄ
9/68 1/46 Ｚ
Ｆターム(参考） 5B057 BA02 CA01 CA08 CA12 CA18
CB01 CB08 CB12 CB16 CC01
CE02 CE06 CE17 CH08
5C065 AA01 AA03 BB22 CC03 DD01
EE06 GG05 GG22 GG30
5C066 AA01 CA09 DC01 DC06 EC02
EC12 GA02 GA04 GB01 HA02
JA01 KC04 KE09 KM01
5C077 LL02 LL19 MP08 PP02 PP32
PP34 PP37 PP46 PP68 PQ08
PQ12 SS01 TT09
5C079 HB01 HB04 HB11 JA23 LA14
LA31 MA11 NA02 NA03
Claims (6)
- 【請求項１】 ベイヤー配列ＲＧＢ色フィルタが取り付
けられ、被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、該
画像信号に係るＧ色信号から輝度データを求める輝度デ
ータ生成手段と、該輝度データを用いて画像のエッジ強
調処理を行うエッジ強調処理手段と、前記画像信号に係
る色差信号を用いて色エッジを検出し、色ノイズ除去を
施す色ノイズ除去手段とを備えていることを特徴とする
画像処理装置。 - 【請求項２】 前記色ノイズ除去手段は、前記色差信号
に対し、基準色差信号との差分の絶対値を求める手段を
備え、その差分絶対値を設定された色差閾値と比較し、
色差閾値以上の場合は当該色差信号を基準色差信号に置
き替えるように構成されていることを特徴とする請求項
１に係る画像処理装置 - 【請求項３】 前記色ノイズ除去手段は、置き替えで得
られた色差信号に対し２次元空間フィルタリング処理を
施すことを特徴とする請求項２に係る画像処理装置。 - 【請求項４】 前記基準色差信号は、前記２次元空間フ
ィルタリング処理エリア内の着目画素の色差信号とする
ことを特徴とする請求項２に係る画像処理装置。 - 【請求項５】 前記２次元空間フィルタリング処理は、
フィルタサイズをＮ×Ｎ且つＮ＝２のべき乗とし、フィ
ルタエリア内の平均値を出力する処理であることを特徴
とする請求項３に係る画像処理装置。 - 【請求項６】 前記輝度データ生成手段が輝度データを
求める際に用いる前記画像信号に係るＧ色信号は、前記
撮像手段から出力される原画像信号のＧ色信号であるこ
とを特徴とする請求項１に係る画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320325A JP2003123063A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320325A JP2003123063A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | 画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003123063A true JP2003123063A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19137731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001320325A Pending JP2003123063A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003123063A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005326437A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 輪郭強調装置及び輪郭強調方法 |
| CN100420267C (zh) * | 2004-05-17 | 2008-09-17 | 村田机械株式会社 | 彩色图像处理设备和彩色图像处理方法 |
| CN100425080C (zh) * | 2005-05-25 | 2008-10-08 | 凌阳科技股份有限公司 | 贝尔影像的边缘强化方法与装置暨彩色影像撷取系统 |
| JP2011151597A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Nikon Corp | 画像処理装置および画像処理プログラム並びに電子カメラ |
| US8045826B2 (en) | 2008-07-03 | 2011-10-25 | Seiko Epson Corporation | Detecting edges in a digital images |
| JP2012044617A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 画像処理装置 |
| US8345116B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-01-01 | Nikon Corporation | Noise reduction filter processing circuit, image processing circuit, imaging device, and storage medium storing noise reduction program |
| JP2013042328A (ja) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
| US8456544B2 (en) | 2007-08-13 | 2013-06-04 | Olympus Corporation | Image processing apparatus, image pickup apparatus, storage medium for storing image processing program, and image processing method for reducing noise in RGB bayer array image data |
| US8705883B2 (en) | 2008-09-29 | 2014-04-22 | Fujitsu Semiconductor Limited | Noise reduction device and noise reduction method |
| JP2016167253A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-15 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム |
| JP2018088719A (ja) * | 2018-03-01 | 2018-06-07 | 株式会社ニコン | 画像処理装置、カメラおよび画像処理プログラム |
-
2001
- 2001-10-18 JP JP2001320325A patent/JP2003123063A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4643927B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-03-02 | 日本放送協会 | 輪郭強調装置及び輪郭強調方法 |
| JP2005326437A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 輪郭強調装置及び輪郭強調方法 |
| CN100420267C (zh) * | 2004-05-17 | 2008-09-17 | 村田机械株式会社 | 彩色图像处理设备和彩色图像处理方法 |
| US7554556B2 (en) | 2004-05-17 | 2009-06-30 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Color image processing device and color image processing method |
| CN100425080C (zh) * | 2005-05-25 | 2008-10-08 | 凌阳科技股份有限公司 | 贝尔影像的边缘强化方法与装置暨彩色影像撷取系统 |
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| US8345116B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-01-01 | Nikon Corporation | Noise reduction filter processing circuit, image processing circuit, imaging device, and storage medium storing noise reduction program |
| JP2011151597A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Nikon Corp | 画像処理装置および画像処理プログラム並びに電子カメラ |
| CN102377911A (zh) * | 2010-08-23 | 2012-03-14 | 株式会社东芝 | 图像处理装置、图像处理方法及摄像机模组 |
| US8559747B2 (en) | 2010-08-23 | 2013-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image processing apparatus, image processing method, and camera module |
| JP2012044617A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 画像処理装置 |
| CN102377911B (zh) * | 2010-08-23 | 2014-09-03 | 株式会社东芝 | 图像处理装置、图像处理方法及摄像机模组 |
| TWI456974B (zh) * | 2010-08-23 | 2014-10-11 | Toshiba Kk | 畫像處理裝置、畫像處理方法及相機模組 |
| JP2013042328A (ja) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
| JP2016167253A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-15 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム |
| JP2018088719A (ja) * | 2018-03-01 | 2018-06-07 | 株式会社ニコン | 画像処理装置、カメラおよび画像処理プログラム |
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