JP2003333612A - Hue noise filter, solid-state image pickup device, and photographing device - Google Patents

Hue noise filter, solid-state image pickup device, and photographing device

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JP2003333612A
JP2003333612A JP2002137304A JP2002137304A JP2003333612A JP 2003333612 A JP2003333612 A JP 2003333612A JP 2002137304 A JP2002137304 A JP 2002137304A JP 2002137304 A JP2002137304 A JP 2002137304A JP 2003333612 A JP2003333612 A JP 2003333612A
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JP
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color difference
difference signal
color
hue
signal
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JP2002137304A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Wada
和田  哲
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Fujifilm Holdings Corp
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Original Assignee
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a color noise included in a color difference signal of image information. <P>SOLUTION: In a hue noise filter which obtains a color difference signal in a processing object pixel position from color difference signals in individual pixel positions within a prescribed range including the processing object pixel position, change of each color difference signal I within the prescribed range is obtained, and the value of the color difference signal in the processing object pixel position is held in a preset prescribed level and is outputted in the case that the change crosses the prescribed level. Thus the color noise is reduced. Peculiarly, when the prescribed level is '0', color is not given to an achromatic color to make the color noise visually inconspicuous. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、画像の色ノイズの
原因である色相ノイズを低減する色相ノイズフィルタに
係り、特に、色相信号の変化を少なくして色ノイズを視
覚的に目立ちにくくした色相ノイズフィルタとこの色相
ノイズフィルタを搭載した固体撮像装置及び撮影装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hue noise filter for reducing hue noise which is a cause of color noise in an image, and more particularly to a hue noise filter in which a change in hue signal is reduced to make the color noise visually inconspicuous. The present invention relates to a noise filter and a solid-state imaging device and a photographing device equipped with this hue noise filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタルスチルカメラやデジタルビデオ
カメラ等の撮影装置には、CCDやCMOSセンサ等の
固体撮像素子が搭載されている。この固体撮像素子は、
被写体画像を画素単位に赤色(R),緑色(G),青色
(B)の各色毎の信号として出力し、画像処理装置がこ
のRGB信号を輝度信号(Y)と色差信号(Cr,C
b)に変換し、撮像画像を再生する様になっている。
2. Description of the Related Art An image pickup device such as a digital still camera or a digital video camera is equipped with a solid-state image pickup device such as a CCD or a CMOS sensor. This solid-state image sensor,
The subject image is output as a signal for each color of red (R), green (G), and blue (B) on a pixel-by-pixel basis, and the image processing device outputs the RGB signal to a luminance signal (Y) and a color difference signal (Cr, C).
The image is converted into b) and the captured image is reproduced.

【0003】このとき、色差信号にノイズが多く含まれ
ると、色ノイズが目立ってしまい、不自然な画像にな
る。そこで、従来から、この色ノイズを低減するため
に、ローパスフィルタが用いられている。
At this time, if a large amount of noise is included in the color difference signal, the color noise becomes noticeable, resulting in an unnatural image. Therefore, a low-pass filter has been conventionally used to reduce the color noise.

【0004】図8(a)は色差信号Crの一例を示す図
である。横軸が画素p1,p2,…の位置を示し、縦軸
が色差信号Crの大きさを示している。各画素位置にお
いて得られる色差信号Crの大きさが図8(a)であっ
たとすると、従来の色ノイズフィルタ(ローパスフィル
タ)は、近隣の画素データの平均値をとるという処理を
行うことで、色ノイズの低減を図っている。
FIG. 8A is a diagram showing an example of the color difference signal Cr. The horizontal axis shows the positions of the pixels p1, p2, ... And the vertical axis shows the magnitude of the color difference signal Cr. If the magnitude of the color difference signal Cr obtained at each pixel position is as shown in FIG. 8A, the conventional color noise filter (low-pass filter) performs a process of taking an average value of neighboring pixel data. We are trying to reduce color noise.

【0005】即ち、画素p2の色差信号Crの大きさと
して、画素p1,p2,p3の色差信号a,b,cの平
均値を求めて画素p2の色差信号の大きさ(図8(b)
の黒点B)とし(B=(a+b+c)/3)、次の画素
p3の色差信号Crの大きさとして、画素p2,p3,
p4の色差信号b,c,dの平均値を求めて画素p3の
色差信号の大きさC(=(b+c+d)/3)としてい
る。ローパスフィルタは、この様な平均値算出を順次行
い、色ノイズを低減した、図8(b)に黒点で示す色差
データB,C,…を出力する。
That is, as the magnitude of the color difference signal Cr of the pixel p2, the average value of the color difference signals a, b and c of the pixels p1, p2 and p3 is obtained to determine the magnitude of the color difference signal of the pixel p2 (FIG. 8 (b)).
Black point B) (B = (a + b + c) / 3), and as the magnitude of the color difference signal Cr of the next pixel p3, the pixels p2, p3, and
The average value of the color difference signals b, c, d of p4 is obtained and set as the magnitude C (= (b + c + d) / 3) of the color difference signal of the pixel p3. The low-pass filter sequentially performs such average value calculation and outputs color difference data B, C, ... Shown in FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したローパスフィ
ルタ処理を色差信号に施すことで、図8(a)に示す色
差信号a,b,c,…より、図8(b)に示す色差信号
B,C,D,…の方が、周りの画素データを加味した分
だけ色ノイズが少なくなっている。しかし、まだ色差信
号の変化が大きく、例えば無彩色(例えば「白」)の画
像(色差信号の値が“0”)で図8(b)の様に色差信
号に大きな変化があると、本来は「白」であるべき場所
に色が着いてしまい、色ノイズが目立つという問題があ
る。
By applying the above-described low-pass filter processing to the color difference signals, the color difference signals a, b, c, ... Shown in FIG. 8 (a) are replaced by the color difference signals B shown in FIG. 8 (b). , C, D, ... Reduces the color noise by adding the surrounding pixel data. However, the change in the color difference signal is still large, and for example, if there is a large change in the color difference signal as shown in FIG. 8B in an achromatic image (for example, “white”) (the value of the color difference signal is “0”), Has a problem in that color is conspicuous in places that should be "white", and color noise is noticeable.

【0007】本発明の目的は、色ノイズを低減し視覚的
に色ノイズを目立たせなくした色相ノイズフィルタとこ
の色相ノイズフィルタを搭載した固体撮像装置及び撮影
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a hue noise filter which reduces color noise and makes the color noise visually inconspicuous, and a solid-state image pickup device and a photographing device equipped with this hue noise filter.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する色相
ノイズフィルタは、処理対象画素位置における色差信号
を該処理対象画素位置を含む所定範囲内の各画素位置に
おける色差信号から求める色相ノイズフィルタにおい
て、前記所定範囲内における各色差信号の変化を求め、
該変化が、予め設定された所定レベルとクロスする場合
には前記処理対象画素位置における色差信号の値を前記
所定レベルにホールドする色相ノイズ低減処理を行うこ
とを特徴とする。
A hue noise filter for achieving the above object is a hue noise filter for obtaining a color difference signal at a pixel position to be processed from a color difference signal at each pixel position within a predetermined range including the pixel position to be processed. , Obtaining the change of each color difference signal within the predetermined range,
When the change crosses a predetermined level set in advance, hue noise reduction processing for holding the value of the color difference signal at the pixel position to be processed at the predetermined level is performed.

【0009】この構成により、低周波の色相ノイズが乗
った色差信号から色相ノイズを低減することが可能とな
る。また、所定レベルとクロスする点の周期は、色ノイ
ズの波形の周期に比べて間隔が短いため、より低い周波
数のノイズを検出でき、低周波ノイズを低減できる。
With this configuration, it is possible to reduce the hue noise from the color difference signal on which the low frequency hue noise is superimposed. Further, since the cycle of the points that cross the predetermined level is shorter than the cycle of the waveform of the color noise, it is possible to detect noise of a lower frequency and reduce low frequency noise.

【0010】好適には、前記所定レベルは、無彩色を示
すゼロであることを特徴とする。この構成により、無彩
色の画像に色が着くことを防止することが可能となる。
Preferably, the predetermined level is zero indicating an achromatic color. With this configuration, it is possible to prevent color from adhering to an achromatic image.

【0011】上記目的を達成する色相ノイズフィルタ
は、処理対象画素位置における色差信号を該処理対象画
素位置を含む所定範囲内の各画素位置における色差信号
から求める色相ノイズフィルタにおいて、前記所定範囲
内における各色差信号の値を比較し各色差信号の値の絶
対値の最小値を前記処理対象画素位置における色差信号
の値とする色相ノイズ低減処理を行うことを特徴とす
る。この構成により、色相信号の変化を小さくすること
ができ、画像中の色ノイズが目立たなくなる。
A hue noise filter that achieves the above object is a hue noise filter that obtains a color difference signal at a pixel position to be processed from a color difference signal at each pixel position within a predetermined range including the pixel position to be processed, within the predetermined range. The hue noise reduction process is performed by comparing the values of the color difference signals and using the minimum absolute value of the values of the color difference signals as the value of the color difference signal at the pixel position to be processed. With this configuration, the change in the hue signal can be reduced, and the color noise in the image becomes inconspicuous.

【0012】上記目的を達成する固体撮像装置は、被写
体画像を感光する固体撮像素子と、該固体撮像素子から
出力される色信号を輝度信号と色差信号に変換する変換
手段と、前記色差信号に対して上述した色相ノイズ低減
処理を施す色相ノイズフィルタとを搭載したことを特徴
とする。この構成により、色相ノイズの少ない色差信号
を用いて撮像画像を再生することができる。
A solid-state image pickup device which achieves the above-mentioned object is a solid-state image pickup device which senses a subject image, a conversion means which converts a color signal output from the solid-state image pickup device into a luminance signal and a color difference signal, and the color difference signal. On the other hand, a hue noise filter that performs the above-described hue noise reduction processing is mounted. With this configuration, it is possible to reproduce the captured image using the color difference signal with less hue noise.

【0013】上記目的を達成する撮影装置は、被写体画
像を感光する固体撮像素子と、該固体撮像素子に被写体
画像を結像させる光学系と、前記固体撮像素子から出力
される色信号を輝度信号と色差信号に変換する変換手段
と、前記色差信号に対して請求項1乃至請求項3のいず
れかに記載の色相ノイズ低減処理を施す色相ノイズフィ
ルタと、色相ノイズが低減された色差信号と輝度信号と
から再生された前記被写体画像を格納する記憶手段とを
備えることを特徴とする。この構成により、色ノイズの
少ない画像を撮像することが可能となる。
An image pickup apparatus that achieves the above-mentioned object is a solid-state image pickup device that senses a subject image, an optical system that forms a subject image on the solid-state image pickup device, and a color signal output from the solid-state image pickup device as a luminance signal. And a conversion unit for converting the color difference signal into a color difference signal, a hue noise filter that performs the hue noise reduction process according to claim 1 on the color difference signal, a color difference signal with reduced hue noise, and luminance. Storage means for storing the subject image reproduced from the signal. With this configuration, it is possible to capture an image with little color noise.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の一実施形態に係る色相ノ
イズフィルタを搭載したデジタルスチルカメラの構成図
である。この例ではデジタルスチルカメラに本実施形態
の色相ノイズフィルタを搭載しているが、デジタルビデ
オカメラ等の他の種類の撮影装置に本実施形態の色相ノ
イズフィルタを同様に搭載可能である。
FIG. 1 is a block diagram of a digital still camera equipped with a hue noise filter according to an embodiment of the present invention. In this example, the hue noise filter of the present embodiment is mounted on the digital still camera, but the hue noise filter of the present embodiment can be mounted on other types of photographing devices such as a digital video camera as well.

【0016】また、必ずしも撮影装置に本実施形態の色
相ノイズフィルタを搭載する必要はなく、画像処理装置
やパソコン等で構成した画像処理システムに搭載するこ
とでも良い。尚、以下、色相ノイズフィルタをハードウ
ェア回路として説明するが、勿論、これをソフトウェア
で実現することでもよい。
Further, the hue noise filter of the present embodiment does not necessarily have to be mounted on the photographing device, but may be mounted on an image processing system constituted by an image processing device, a personal computer or the like. Although the hue noise filter is described as a hardware circuit in the following, it is needless to say that this may be realized by software.

【0017】図1に示すデジタルスチルカメラは、撮影
レンズ10と、CCD等の固体撮像素子11と、この両
者の間に設けられた絞り12と、赤外線カットフィルタ
13と、光学ローパスフィルタ14とを備える。デジタ
ルスチルカメラの全体を制御するCPU15は、赤外線
発光部16及び赤外線受光部17を制御して得た被写体
までの距離情報に基づき、レンズ駆動部18を制御して
撮影レンズ10の位置をフォーカス位置に調整し、絞り
駆動部19を介し絞り12の開口量を制御して露光量が
適正露光量となるように調整する。
The digital still camera shown in FIG. 1 includes a taking lens 10, a solid-state image pickup device 11 such as a CCD, an aperture 12 provided between the two, an infrared cut filter 13, and an optical low-pass filter 14. Prepare The CPU 15, which controls the entire digital still camera, controls the lens driving unit 18 based on the distance information to the subject obtained by controlling the infrared light emitting unit 16 and the infrared light receiving unit 17, and sets the position of the taking lens 10 to the focus position. Then, the aperture amount of the aperture 12 is controlled via the aperture drive unit 19 so that the exposure amount becomes an appropriate exposure amount.

【0018】また、CPU15は、撮像素子駆動部20
を介して固体撮像素子11を駆動し、撮影レンズ10を
通して撮像した被写体画像を色信号として出力させる。
また、CPU15には、操作部21を通してユーザの指
示信号が入力され、CPU15はこの指示に従って各種
制御を行う。固体撮像素子11は、ハニカム画素配置の
CCDやベイヤー方式のCCD、あるいはCMOSセン
サである。
Further, the CPU 15 has an image pickup device driving section 20.
The solid-state imaging device 11 is driven via the, and the subject image captured through the taking lens 10 is output as a color signal.
Further, a user instruction signal is input to the CPU 15 through the operation unit 21, and the CPU 15 performs various controls according to the instruction. The solid-state imaging device 11 is a CCD having a honeycomb pixel arrangement, a Bayer CCD, or a CMOS sensor.

【0019】デジタルスチルカメラの電気制御系は、固
体撮像素子11の出力に接続されたアナログ信号処理部
22と、このアナログ信号処理部22から出力されたR
GBの色信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路
23とを備え、これらはCPU15によって制御され
る。
The electric control system of the digital still camera has an analog signal processing unit 22 connected to the output of the solid-state image pickup device 11 and an R output from the analog signal processing unit 22.
An A / D conversion circuit 23 for converting a GB color signal into a digital signal is provided, and these are controlled by the CPU 15.

【0020】更に、このデジタルスチルカメラの電気制
御系は、メインメモリ24に接続されたメモリ制御部2
5と、詳細は後述するデジタル信号処理部26と、撮像
画像をJPEG画像に圧縮したり圧縮画像を伸張したり
する圧縮伸張処理部27と、測光データを積算してホワ
イトバランスのゲインを調整させる積算部28と、着脱
自在の記録媒体29が接続される外部メモリ制御部30
と、カメラ背面等に搭載された液晶表示部31が接続さ
れる表示制御部32とを備え、これらは、制御バス33
及びデータバス34によって相互に接続され、CPU1
5からの指令によって制御される。
Further, the electric control system of this digital still camera has a memory control unit 2 connected to the main memory 24.
5, a digital signal processing unit 26 described later in detail, a compression / expansion processing unit 27 that compresses a captured image into a JPEG image or expands a compressed image, and integrates photometric data to adjust the gain of white balance. External memory control unit 30 to which the integrating unit 28 and the removable recording medium 29 are connected
And a display control section 32 to which a liquid crystal display section 31 mounted on the back surface of the camera or the like is connected.
And the data bus 34 and the CPU 1
It is controlled by the command from 5.

【0021】図1に示すデジタル信号処理部26や、ア
ナログ信号処理部22,A/D変換回路23等は、これ
を夫々別回路としてデジタルスチルカメラに搭載するこ
ともできるが、これらを固体撮像素子11と同一半導体
基板上にLSI製造技術を用いて製造し、1つの固体撮
像装置とするのがよい。
The digital signal processing unit 26, the analog signal processing unit 22, the A / D conversion circuit 23, etc. shown in FIG. 1 can be mounted on a digital still camera as separate circuits, but these are solid-state imaging. It is preferable to manufacture the element 11 on the same semiconductor substrate by using an LSI manufacturing technique to form one solid-state imaging device.

【0022】図2は、図1に示すデジタル信号処理部2
6の詳細構成図である。このデジタル信号処理部26
は、A/D変換回路23から出力されるデジタルのRG
B色信号を取り込んでオフセット処理を行うオフセット
補正回路41と、ホワイトバランスをとるゲイン補正回
路42と、補正後の色信号に対してガンマ補正を行うガ
ンマ補正回路43を備える。オフセット補正後の信号に
対してリニアマトリクス処理やニー補正を行う場合に
は、ゲイン補正回路42とガンマ補正回路43との間で
行う。
FIG. 2 shows the digital signal processing unit 2 shown in FIG.
It is a detailed block diagram of FIG. This digital signal processing unit 26
Is a digital RG output from the A / D conversion circuit 23.
An offset correction circuit 41 that takes in the B color signal and performs offset processing, a gain correction circuit 42 that performs white balance, and a gamma correction circuit 43 that performs gamma correction on the corrected color signal are provided. When performing linear matrix processing or knee correction on the signal after the offset correction, it is performed between the gain correction circuit 42 and the gamma correction circuit 43.

【0023】このデジタル信号処理部26は更に、ガン
マ補正後のRGB色信号を補間演算して各画素位置にお
けるRGB3色の信号を求めるRGB補間演算部44
と、RGB信号から輝度信号Yと色差信号Cr,Cbと
を求めるRGB/YC変換回路45と、輝度信号Yと色
差信号Cr,Cbからノイズを低減するノイズフィルタ
46と、ノイズ低減後の輝度信号Yに対して輪郭補正を
行う輪郭補正回路47と、ノイズ低減後の色差信号C
r,Cbに対して色差マトリクスを乗算して色調補正を
行う色差マトリクス回路48とを備える。
The digital signal processor 26 further interpolates the RGB color signals after gamma correction to obtain RGB three color signals at each pixel position.
An RGB / YC conversion circuit 45 for obtaining the luminance signal Y and the color difference signals Cr, Cb from the RGB signal, a noise filter 46 for reducing noise from the luminance signal Y and the color difference signals Cr, Cb, and a luminance signal after noise reduction. A contour correction circuit 47 for performing contour correction on Y, and a color difference signal C after noise reduction
A color difference matrix circuit 48 for performing color tone correction by multiplying r and Cb by a color difference matrix.

【0024】RGB補間演算部44は、3板式の撮像素
子であれば不要であるが、本実施形態で使用する固体撮
像素子11は単板式の固体撮像素子であり、各画素から
は、R,G,Bのうちの一色の信号しか出力されないた
め、出力しない色、即ち、Rを出力する画素では、この
画素位置においてG,Bの色信号がどの程度になるか
を、周りの画素のG,B信号から補間演算により求める
ものである。
The RGB interpolation calculation section 44 is not necessary if it is a three-plate type image pickup element, but the solid-state image pickup element 11 used in this embodiment is a single-plate type solid-state image pickup element, and each pixel is connected to R, Since only one color signal of G and B is output, in a pixel that outputs a color that is not output, that is, R, how much the color signals of G and B become at this pixel position is determined by G of surrounding pixels. , B signal by interpolation calculation.

【0025】ノイズフィルタ46には、本実施形態に係
る色相ノイズフィルタ46aが設けられる。この色ノイ
ズフィルタ46aには、色差信号Cr,Cbが取り込ま
れ、詳細は後述するように色差信号Cr,Cbを処理
し、色ノイズを低減した色差信号Cr,Cbを後段の色
差マトリクス回路48に出力する。以下、色差信号Cr
に対する処理についてのみ述べるが、色差信号Cbに対
しても同様の処理を施すことで、色差信号Cbからも色
ノイズを低減する。
The noise filter 46 is provided with the hue noise filter 46a according to this embodiment. This color noise filter 46a receives the color difference signals Cr and Cb, processes the color difference signals Cr and Cb as described later in detail, and outputs the color difference reduced color difference signals Cr and Cb to the color difference matrix circuit 48 in the subsequent stage. Output. Hereinafter, the color difference signal Cr
Although only the processing for the color difference signal Cb will be described, color noise is also reduced from the color difference signal Cb by performing the same processing on the color difference signal Cb.

【0026】図3は、色相ノイズフィルタ46aの詳細
構成図である。本実施形態の色相ノイズフィルタ46a
は、縦列接続された3段構成のフリップフロップ51
(以下、FF1という。),52(以下、FF2とい
う。),53(以下、FF3という。)と、各FF1,
FF2,FF3の保持している値を読み込み出力値を決
定する出力判定回路54とからなる。この出力判定回路
54は、FF1,FF2,FF3の各データが全て
「正」または全て「負」でないとき、“0”を出力し、
それ以外のときは、FF2のデータを出力する様になっ
ている。
FIG. 3 is a detailed block diagram of the hue noise filter 46a. The hue noise filter 46a of the present embodiment
Is a three-stage flip-flop 51 connected in cascade.
(Hereinafter referred to as FF1), 52 (hereinafter referred to as FF2), 53 (hereinafter referred to as FF3), and each FF1,
The output determination circuit 54 reads the values held by FF2 and FF3 and determines the output value. The output determination circuit 54 outputs "0" when all the data of FF1, FF2, FF3 are not "positive" or all "negative",
At other times, the data of FF2 is output.

【0027】図4に、図8(a)と同じ色差信号Crの
入力データを示す。画素p1の色差信号の大きさがデー
タaであり、画素p2の色差信号の大きさがデータbで
あり、…、画素p11の色差信号の大きさがデータkで
あるとする。図3に示すFF1,FF2,FF3には、
順に、各画素p1,p2,…のデータが格納されシフト
されていく。
FIG. 4 shows input data of the same color difference signal Cr as that shown in FIG. The magnitude of the color difference signal of the pixel p1 is data a, the magnitude of the color difference signal of the pixel p2 is data b, ..., The magnitude of the color difference signal of the pixel p11 is data k. FF1, FF2, FF3 shown in FIG.
The data of each pixel p1, p2, ... Is stored and shifted in order.

【0028】即ち、FF1,FF2,FF3に夫々画素
p3,p2,p1のデータc,b,aが格納されている
状態で次に画素p4のデータdがFF1に格納されると
き、FF3の格納データaは破棄され、FF2の格納デ
ータbがFF3にシフトされ、FF1の格納データcが
FF2にシフトされる様になっている。
That is, when the data c, b, and a of the pixels p3, p2, and p1 are stored in the FF1, FF2, and FF3, respectively, and the next data d of the pixel p4 is stored in the FF1, the storage of the FF3 is performed. The data a is discarded, the stored data b of FF2 is shifted to FF3, and the stored data c of FF1 is shifted to FF2.

【0029】斯かる構成の色相ノイズフィルタ46a
に、RGB/YC変換後の色差信号Crが入力してきた
場合、本実施形態の色相ノイズフィルタ46aは、連続
する3画素のデータを用いて各画素における色差信号の
大きさを決定し出力する。図4に示す色差信号のデータ
a,b,…,kが、順次、色相ノイズフィルタ46aに
入力して来た場合、図4に黒点で示すデータが色差信号
Crとして出力される。
The hue noise filter 46a having such a configuration
When the color difference signal Cr after the RGB / YC conversion is input, the hue noise filter 46a of the present embodiment determines and outputs the magnitude of the color difference signal in each pixel using the data of three consecutive pixels. When the color difference signal data a, b, ..., K shown in FIG. 4 are sequentially input to the hue noise filter 46a, the data indicated by black dots in FIG. 4 are output as the color difference signal Cr.

【0030】即ち、例えば画素p2の色差信号は、画素
p1,p2,p3のデータa,b,cから決定される
が、本実施形態の場合は平均値をとって出力するのでは
なく、この場合はa<0,b<0,c>0であるため、
出力判定回路54は“0”を出力する。次の画素p3の
データとしても同様に“0”が出力される。次の画素p
4の場合は、c>0,d>0,e>0であるため、FF
2の格納データ、今の場合はデータdが出力される。
That is, for example, the color difference signal of the pixel p2 is determined from the data a, b, and c of the pixels p1, p2, and p3, but in the case of this embodiment, the average value is not output and is output. In the case a <0, b <0, c> 0,
The output determination circuit 54 outputs "0". Similarly, "0" is output as the data of the next pixel p3. Next pixel p
In case of 4, c> 0, d> 0, e> 0, and therefore FF
The stored data of 2, that is, the data d in this case is output.

【0031】図5は、上述の様にして色差信号Crの大
きさを決定し出力したときの入力信号波形と出力信号波
形の一例を示す図である。RGB/YC変換後のデジタ
ルデータでなる色差信号I(入力信号:デジタルデータ
の包絡線で示す。)が色相ノイズフィルタ46aに入力
して来たとする。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the input signal waveform and the output signal waveform when the magnitude of the color difference signal Cr is determined and output as described above. It is assumed that a color difference signal I (input signal: shown by envelope of digital data) formed of digital data after RGB / YC conversion is input to the hue noise filter 46a.

【0032】色相ノイズフィルタ46aは、所定の処理
範囲(図3,図4では3画素の範囲として説明したが、
処理範囲とする画素数は任意であり、大きくとる程、広
い範囲のデータを参照するためノイズを低減できるが、
画像解像度が低下するというトレードオフの関係にあ
る。)の中に、ゼロクロス点が含まれない限り、入力し
てきた色差信号をそのまま出力する。しかし、ゼロクロ
ス点Xが一つでも処理範囲内に含まれたときは、色差信
号として“0”を出力する。図5に、出力信号波形IIを
太線で示す。
The hue noise filter 46a has been described as having a predetermined processing range (a range of 3 pixels has been described in FIGS. 3 and 4;
The number of pixels to be processed is arbitrary, and the larger the value, the wider the range of data is referenced, so noise can be reduced.
There is a trade-off relationship that the image resolution decreases. Unless a zero-cross point is included in (), the input color difference signal is output as it is. However, if even one zero-cross point X is included in the processing range, "0" is output as the color difference signal. In FIG. 5, the output signal waveform II is shown by a thick line.

【0033】例えば、色差信号に含まれるノイズの空間
波形が正弦波であったとすると、この正弦波の周期に対
して、ゼロクロスする周期は1/2となる。即ち、波形
の周期より短い間隔でゼロクロス点Xを検出することが
でき、より低周波のノイズを検出することが可能とな
る。
For example, if the spatial waveform of the noise contained in the color difference signal is a sine wave, the zero-crossing cycle is 1/2 of the cycle of this sine wave. That is, the zero-cross points X can be detected at intervals shorter than the cycle of the waveform, and it becomes possible to detect noise of a lower frequency.

【0034】このため、本実施形態では、色差信号のゼ
ロクロスの有無によって、従来に比べて、より低周波の
ノイズの低減を図るができ、特に、無彩色近辺の色ノイ
ズを無彩色化することができる。また、低周波のノイズ
が検出できるため、処理範囲を広くしなくても色ノイズ
を効果的に低減することができる。
For this reason, in the present embodiment, it is possible to reduce noise at a lower frequency as compared with the related art by the presence / absence of the zero cross of the color difference signals, and in particular, color noise in the vicinity of achromatic color is achromatic. You can Further, since low-frequency noise can be detected, color noise can be effectively reduced without widening the processing range.

【0035】尚、上述した実施形態では、ゼロクロス点
が処理範囲内に入るとき色差信号の値をゼロ(即ち、無
彩色)としたが、色相ノイズの低減を図るには「ゼロク
ロス」である必要はなく、ノイズを低減したい色差信号
のレベルを所定レベルとして設定し、入力信号波形(色
差信号I)がこの所定レベルを処理範囲内でクロスする
か否か判定し、クロスする場合には色差信号の値をこの
「所定レベル」にホールドして出力値とすることでもよ
い。
In the above-described embodiment, the value of the color difference signal is set to zero (that is, achromatic color) when the zero-cross point falls within the processing range, but "zero-cross" is required to reduce the hue noise. Instead, the level of the color difference signal for which noise is desired to be reduced is set as a predetermined level, and it is determined whether the input signal waveform (color difference signal I) crosses this predetermined level within the processing range. The value of may be held at this "predetermined level" and used as the output value.

【0036】図6は、本発明の第2の実施形態に係る色
相ノイズフィルタ46aの構成図である。この色相ノイ
ズフィルタ46aは、図3に示す出力判定回路54の代
わりに出力判定回路55を設けている点のみ異なる。本
実施形態の出力判定回路55は、FF1,FF2,FF
3の格納データのうち、絶対値が最小値のデータを出力
する様になっている。
FIG. 6 is a block diagram of the hue noise filter 46a according to the second embodiment of the present invention. The hue noise filter 46a is different only in that an output determination circuit 55 is provided instead of the output determination circuit 54 shown in FIG. The output determination circuit 55 of the present embodiment includes FF1, FF2, FF
Of the three stored data, the data with the smallest absolute value is output.

【0037】図7は、この第2の実施形態に係る色相ノ
イズフィルタ46aの入力信号(図8(a)と同じ)と
出力データとの関係を示す説明図である。この色相ノイ
ズフィルタ46aは、画素p2の色差信号のデータと
し、画素p1,p2,p3の各データa,b,cのう
ち、絶対値が最小のデータcを出力し、画素p3の色差
信号のデータとして、画素p2,p3,p4の各データ
b,c,dのうち、絶対値が最小のデータcを出力して
いる。各画素の出力データは黒点で示している。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the input signal (same as in FIG. 8A) and output data of the hue noise filter 46a according to the second embodiment. The hue noise filter 46a outputs the data c of the color difference signal of the pixel p3 as the data of the color difference signal of the pixel p2, and outputs the data c having the smallest absolute value among the data a, b, and c of the pixels p1, p2, and p3. Among the data b, c, d of the pixels p2, p3, p4, the data c having the smallest absolute value is output as data. The output data of each pixel is shown by a black dot.

【0038】この図7の実施形態でも、図8(b)に示
す平均値をとる従来例に比べて、色差信号の変化を抑制
することができ、色ノイズを低減することができる。特
に、無彩色近辺の色相信号から“0”に近い値をホール
ドすることで色を無彩色化するため、色相信号の変化の
大きさを小さくして色ノイズを視覚的に目立ちにくくす
ることができる。
Also in the embodiment of FIG. 7, it is possible to suppress the change of the color difference signal and reduce the color noise as compared with the conventional example in which the average value shown in FIG. 8B is taken. In particular, since the color is made achromatic by holding a value close to “0” from the hue signal in the vicinity of the achromatic color, it is possible to reduce the magnitude of the change in the hue signal to make the color noise visually inconspicuous. it can.

【0039】尚、上述した実施形態では、説明の都合
上、一列に並ぶ画素のうち連続する3画素の色差信号か
ら出力データを求めているが、実際の固体撮像素子の画
素は縦,横の二次元に配列されるため、ある画素のノイ
ズを低減するには、その画素周りの二次元の所定範囲内
にある画素の信号を用いて上述したと同様の色相ノイズ
低減処理を行うことになる。例えば、ある画素周りの3
×3の画素の色差信号を用いて、ノイズ低減を行う。
In the above-described embodiment, for convenience of description, the output data is obtained from the color difference signals of three consecutive pixels arranged in a line, but the actual pixels of the solid-state image pickup device are arranged vertically and horizontally. Since the pixels are arranged two-dimensionally, in order to reduce the noise of a certain pixel, the same hue noise reduction process as described above is performed using the signals of the pixels within the two-dimensional predetermined range around the pixel. . For example, 3 around a pixel
Noise reduction is performed using the color difference signals of the pixels of × 3.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、撮像素子から得られる
色信号を変換して求めた色差信号中の色相ノイズを低減
することができる。特に、無彩色近辺の色ノイズを無彩
色化するため、視覚的に色ノイズが目立たなくなり、見
た目に優れた画像を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to reduce the hue noise in the color difference signal obtained by converting the color signal obtained from the image pickup device. In particular, since the color noise in the vicinity of the achromatic color is made achromatic, the color noise becomes visually inconspicuous, and an image having an excellent appearance can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る色相ノイズフィルタ
を搭載したデジタルスチルカメラの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a digital still camera equipped with a hue noise filter according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すデジタル信号処理部の詳細構成図で
ある。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a digital signal processing unit shown in FIG.

【図3】図2に示す本実施形態に係る色相ノイズフィル
タの構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a hue noise filter according to the present embodiment shown in FIG.

【図4】図3に示す色相ノイズフィルタの信号処理を説
明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining signal processing of the hue noise filter shown in FIG.

【図5】図3に示す色相ノイズフィルタの入力信号波形
と出力信号波形を示す図である。
5 is a diagram showing an input signal waveform and an output signal waveform of the hue noise filter shown in FIG.

【図6】本発明の別実施形態に係る色相ノイズフィルタ
の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a hue noise filter according to another embodiment of the present invention.

【図7】図6に示す色相ノイズフィルタの信号処理を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating signal processing of the hue noise filter shown in FIG.

【図8】従来の色相ノイズフィルタ(ローパスフィル
タ)で行われる平均値処理を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an average value process performed by a conventional hue noise filter (low-pass filter).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 固体撮像素子 15 CPU 22 アナログ信号処理部 23 A/D変換回路23 26 デジタル信号処理部 46 ノイズフィルタ 46a 色相ノイズフィルタ 51,52,53 フリップフロップ 54,55 出力判定回路 I 入力信号波形(色差信号Cr) II 出力信号波形(色差信号Cr) 11 Solid-state image sensor 15 CPU 22 Analog signal processor 23 A / D conversion circuit 23 26 Digital signal processor 46 noise filter 46a Hue noise filter 51,52,53 flip-flops 54, 55 output judgment circuit I Input signal waveform (color difference signal Cr) II Output signal waveform (color difference signal Cr)

フロントページの続き Fターム(参考) 5C055 AA00 BA05 CA03 EA04 FA21 GA01 5C065 AA01 AA03 BB22 CC03 CC09 DD02 GG02 GG11 GG18 GG22 5C066 AA01 BA20 CA07 EC12 GA02 GA05 GB03 HA01 KC01 KD02 KE07 KE19 KM02 Continued front page    F-term (reference) 5C055 AA00 BA05 CA03 EA04 FA21                       GA01                 5C065 AA01 AA03 BB22 CC03 CC09                       DD02 GG02 GG11 GG18 GG22                 5C066 AA01 BA20 CA07 EC12 GA02                       GA05 GB03 HA01 KC01 KD02                       KE07 KE19 KM02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理対象画素位置における色差信号を該
処理対象画素位置を含む所定範囲内の各画素位置におけ
る色差信号から求める色相ノイズフィルタにおいて、前
記所定範囲内における各色差信号の変化を求め、該変化
が、予め設定された所定レベルとクロスする場合には前
記処理対象画素位置における色差信号の値を前記所定レ
ベルにホールドする色相ノイズ低減処理を行うことを特
徴とする色相ノイズフィルタ。
1. A hue noise filter for obtaining a color difference signal at a processing target pixel position from a color difference signal at each pixel position within a predetermined range including the processing target pixel position, and obtaining a change of each color difference signal within the predetermined range, A hue noise filter that performs a hue noise reduction process of holding the value of the color difference signal at the pixel position to be processed at the predetermined level when the change crosses a preset predetermined level.
【請求項2】 前記所定レベルは、無彩色を示すゼロで
あることを特徴とする請求項1に記載の色相ノイズフィ
ルタ。
2. The hue noise filter according to claim 1, wherein the predetermined level is zero indicating an achromatic color.
【請求項3】 処理対象画素位置における色差信号を該
処理対象画素位置を含む所定範囲内の各画素位置におけ
る色差信号から求める色相ノイズフィルタにおいて、前
記所定範囲内における各色差信号の値を比較し各色差信
号の値の絶対値の最小値を前記処理対象画素位置におけ
る色差信号の値とする色相ノイズ低減処理を行うことを
特徴とする色相ノイズフィルタ。
3. A hue noise filter that obtains a color difference signal at a processing target pixel position from a color difference signal at each pixel position within a predetermined range including the processing target pixel position, and compares the values of the respective color difference signals within the predetermined range. A hue noise filter that performs a hue noise reduction process using the minimum absolute value of the color difference signals as the value of the color difference signal at the processing target pixel position.
【請求項4】 被写体画像を感光する固体撮像素子と、
該固体撮像素子から出力される色信号を輝度信号と色差
信号に変換する変換手段と、前記色差信号に対して請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載の色相ノイズ低減処
理を施す色相ノイズフィルタとを搭載したことを特徴と
する固体撮像装置。
4. A solid-state image sensor for exposing a subject image,
A conversion unit that converts a color signal output from the solid-state imaging device into a luminance signal and a color difference signal, and a hue noise that applies the hue noise reduction process according to any one of claims 1 to 3 to the color difference signal. A solid-state imaging device comprising a filter.
【請求項5】 被写体画像を感光する固体撮像素子と、
該固体撮像素子に被写体画像を結像させる光学系と、前
記固体撮像素子から出力される色信号を輝度信号と色差
信号に変換する変換手段と、前記色差信号に対して請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載の色相ノイズ低減処
理を施す色相ノイズフィルタと、色相ノイズが低減され
た色差信号と輝度信号とから再生された前記被写体画像
を格納する記憶手段とを備えることを特徴とする撮影装
置。
5. A solid-state image sensor for exposing a subject image,
An optical system for forming a subject image on the solid-state image sensor, a conversion unit for converting a color signal output from the solid-state image sensor into a luminance signal and a color difference signal, and the color difference signal. 3. A hue noise filter that performs the hue noise reduction process according to any one of 3 above, and a storage unit that stores the subject image reproduced from the color difference signal and the luminance signal with reduced hue noise. Imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009290301A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Denso Corp Video signal processing apparatus

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