JP2004364201A - Interpolated pixel formation instrument and method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To find a correlation of a direction comparatively correctly and prevent the generation of a false color when performing pixel interpolation. <P>SOLUTION: Photodiode groups S1, S2 and S3 are regulated. The photodiode group S1 contains photodiodes B<SB>2,2</SB>which correspond to view pixels, and is constituted of photodiodes G<SB>1,1</SB>which are positioned at upper lefts of the photodiodes B<SB>2,2</SB>, and photodiodes R<SB>3,3</SB>which are positioned at lower rights of the photodiodes B<SB>2,2</SB>. The photodiode groups S2 and S3 adjoin the photodiode group S1 and are parallel to the photodiode group S1. In the groups S2 and S3, the proportion of a color of a color filter which is formed on a constituting photodiode PD is the same as that of the photodiode group S1. A correlation of the direction of the view pixels is found by using image data obtained based on the photodiode groups S1, S2, and S3, and the pixel interpolation (formation of R image data and G image data) of the view pixels is performed by using a filter corresponding to the correlation of the direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【技術分野】
この発明は,補間画素生成装置および方法ならびに相関方向検出装置および方法に関する。
【0002】
【発明の背景】
ディジタル・カメラには,撮像装置として3板CCDをもつものと単板CCDをもつものとがある。
【0003】
3板CCDは,赤色の光成分を透過するフィルタがすべてのフォトダイオードの受光面上に形成されたR用CCDと緑色の光成分を透過するフィルタがすべてのフォトダイオードに形成されたG用のCCDと青色の光成分を透過するフィルタがすべてのフォトダイオードに形成されたB用のフォトダイオードが形成されたB用のCCDから構成される。3板CCDにおいては,1つの画素に対応するフォトダイオードは,画素の赤色成分,緑色成分および青色成分を表す画像データを得るために3つあることになる。
【0004】
これに対して,単板CCDにおいては,3板CCDと異なり,1つの画素に対応するフォトダイオードは一つであり,画素の赤色成分,緑色成分または青色成分を表す画像データが得られる。画素の赤色成分,緑色成分および青色成分のうち,一色の色成分を表す画像データを得ることができるが,その一色以外の二色の色成分を表す画像データを得ることはできない。このために,たとえば,それらの二色の色成分を表わす画像データを得るために補間処理が行われる。
【0005】
補間処理の一例として,方向相関の判別を行い,相関があると判別された方向に応じてフィルタ処理が行われるものがある(特許文献1参照)。相関方向に応じてフィルタ処理が行われるので,偽信号の発生を未然に防止できる。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−298669号公報
【0007】
同色の画像データを用いて相関方向の判別を行うと,同色の画像データを与えるフォトダイオード間の距離が遠くなることがあるので,比較的正確な方向判別を行うことができないことがある。異なる色の画像データを用いて相関方向の判別を行うと,誤判別により偽色が発生することがある。
【0008】
【発明の開示】
この発明は,比較的正確な方向判別を行うことができ,かつ偽色の発生を未然に防止することを目的とする。
【0009】
第1の発明は,三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力して補間画素を表すデータを生成する補間画素生成装置において,相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データと,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データと,にもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出する検出手段,上記検出手段によって検出された方向に応じて,上記着目画素を補間すべき画素を表わすデータを生成するフィルタを決定するフィルタ決定手段,および上記フィルタ決定手段によって決定されたフィルタを用いて上記着目画素に対応する補間画素を表わすデータを生成する補間画素生成手段を備えていることを特徴とする。
【0010】
第1の発明は,上記補間画素生成装置に適した方法も提供している。すなわち,この方法は,三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力して補間画素を表すデータを生成する補間画素生成装置において,相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データと,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データと,にもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出し,検出されたエッジ方向性に応じて,上記着目画素を補間すべき画素を生成するフィルタを決定し,決定されたフィルタを用いて上記着目画素に対応する補間画素を生成するものである。
【0011】
第1の発明によると,相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データと,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データとが得られる。得られた第1の画像データにもとづいて着目画素の相関性の高い方向が検出される。検出された方向に応じて,補間すべき画素を生成するフィルタが決定される。決定されたフィルタを用いて補間画素が生成される。
【0012】
第1の光電変換素子群と第2の光電変換素子群とは,距離が比較的離れていない。比較的正確に着目画素の相関性の高い方向が分かり,方向に応じた適切なフィルタを用いて補間画素を生成できる。また,第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と第2の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子とは受光面上に形成されているカラー・フィルタの割合が同じなので,着目画素の相関性の方向の誤判別を未然に防止できる。偽色の発生を未然に防止できる。
【0013】
上記第1の光電変換素子群に上記着目光電変換素子自体が含まれていてもよいし,含まれていなくともよい。
【0014】
上記第1の光電変換素子の方向および上記第2の光電変換素子群の方向は,たとえば,検出すべき相関性の高い方向の垂直方向である。
【0015】
上記第1の光電変換素子群は,たとえば,共通の光電変換素子を有する第1の複数の光電変換素子群からなり,上記第2の光電変換素子群は,たとえば,共通の光電変換素子を有する第2の複数の光電変換素子群からなる。この場合,上記第1の複数の光電変換素子群と上記第2の複数の光電変換素子群とが上記着目光電変換素子を中心として,対象位置に配置されているものとなろう。
【0016】
第2の発明による相関方向検出装置は,三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力する入力手段,上記入力手段に入力した三原色画像データのうち,相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データのレベルを算出する第1の算出手段,上記入力手段に入力した三原色画像データのうち,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データのレベルを算出する第2の算出手段,および上記第1の算出手段によって算出されたレベルと上記第2の算出手段によって算出されたレベルとにもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出する検出手段を備えていることを特徴とする。
【0017】
第2の発明は,上記相関方向検出装置に適した方法も提供している。すなわち,この方法は,三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力し,入力した三原色画像データのうち,相関方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データの第1のレベルを算出し,入力した三原色画像データのうち,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データの第2のレベルを算出し,算出された第1のレベルと第2のレベルとにもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出するものである。
【0018】
第2の発明においても,第1の光電変換素子群と第2の光電変換素子群とは,距離が比較的離れていない。比較的正確に着目画素の相関性の高い方向が分かる。したがって,方向に応じた適切なフィルタを用いて補間画素を生成できる。また,第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と第2の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子とは受光面上に形成されているカラー・フィルタの割合が同じなので,着目画素の相関方向の誤判別を未然に防止できる。
【0019】
【実施例の説明】
図1は,この発明の実施例を示すもので,CCDの受光面の一部を示している。
【0020】
CCDには,水平方向および垂直方向に多数のフォトダイオード(光電変換素子)PDが設けられている。この実施例によるCCDは,いわゆるハニカム配列のものであり,奇数列には偶数行にフォトダイオードPDが配置され,偶数列には奇数行にフォトダイオードPDが配置されている。もっとも,奇数列には奇数行にフォトダイオードPDが配置され,偶数列には偶数行にフォトダイオードPDが配置されてもよい。
【0021】
フォトダイオードPDの受光面上には,赤色の光成分を透過する特性をもつ赤色フィルタ,緑色の光成分を透過する特性をもつ緑色フィルタまたは青色の光成分を透過する特性をもつ青色フィルタが形成されている。
【0022】
図1においては,赤色フィルタが符号「R」で,緑色フィルタが符号「G」で,青色フィルタが符号「B」で,それぞれ示されている。また,CCDにおけるフォトダイオードPDの位置が符号「R」,「G」または「B」に添え字が付されて示されている。この実施例によるCCDは,赤色フィルタ,緑色フィルタまたは青色フィルタが列ごとに交互にフォトダイオードPD上に形成されている。
【0023】
この実施例においては,右斜め方向,左斜め方向,垂直方向および水平方向のうち,画像を構成する特定の画素(着目画素)の相関方向を検出し,検出された相関方向性に応じた特性をもつフィルタを用いて,画素補間を行うものである。右斜め方向の評価値,左斜め方向の評価値,垂直方向の評価値および水平方向の評価値がそれぞれ後述のように算出される。算出された評価値を用いて着目画素の方向性が検出される。
【0024】
着目画素に対応するフォトダイオード(着目フォトダイオードという)B2,2がハッチングで示されている。
【0025】
図2から図4は,CCDの受光面の一部を示すもので,着目画素としてフォトダイオードB2,2に対応する画素が取り上げられている。フォトダイオードPDの識別符号として,フォトダイオードPDに形成されているカラー・フィルタの符号を用いる。
【0026】
図2は,右斜め方向の評価値を算出する場合に利用されるフォトダイオードPDの組み合わせを示している。
【0027】
着目フォトダイオードB2,2を中心に左斜め方向に第1の中央フォトダイオード群(第1の光電変換素子群)S1が規定されている。第1の中央フォトダイオード群S1には,着目フォトダイオードB2,2のほかに,着目フォトダイオードB2,2の左上のフォトダイオードG1,1および着目フォトダイオードB2,2の右斜め下のフォトダイオードR3,3が含まれている。第1の中央フォトダイオード群S1を構成する3つのフォトダイオードに形成されているカラー・フィルタの割合は,赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタがそれぞれ1対1対1となる。
【0028】
第1の中央フォトダイオード群S1の左斜め下および右斜め上に,第1の中央フォトダイオード群S1に平行に,かつ隣接して,外部フォトダイオード群(第2の光電変換素子群)S2およびS3がそれぞれ規定されている。第1の外部フォトダイオード群S2は,第1の中央フォトダイオード群S1を構成するフォトダイオードG1,1,B2,2およびR3,3のそれぞれ左斜め下に位置するフォトダイオードR0,2,G1,3およびB2,4から構成されている。第1の外部フォトダイオード群S2を構成する3つのフォトダイオードに形成されているカラー・フィルタの割合は,第1の中央フォトダイオード群S1と同様に,1対1対1となる。第2のフォトダイオード群S3は,第1の中央フォトダイオード群S1を構成するフォトダイオードG1,1,B2,2およびR3,3のそれぞれ右斜め上に位置するフォトダイオードB2,0,R3,1およびG4,2から構成されている。第2の外部フォトダイオード群S3も,第2の外部フォトダイオード群S3を構成する3つのフォトダイオードに形成されているカラー・フィルタの割合は,第1の中央フォトダイオード群S1と同様に,1対1対1となる。
【0029】
第1の中央フォトダイオード群S1ならびに外部フォトダイオード群S2およびS3のそれぞれの方向は,着目画素の評価値を検出すべき方向(右斜め方向)に対して垂直方向である。
【0030】
右斜め方向評価値Vrは,式1にもとづいて得られる。
【0031】
Vr=|S3−S1|+|S1−S2|・・・式1
但し,S1=G1,1+B2,2+R3,3・・・式2
S2=R0,2+G1,3+B2,4・・・式3
S3=B2,0+R3,1+G4,2・・・式4
【0032】
式1から式4において,S1,S2およびS3は,それぞれ第1の中央フォトダイオード群S1,第1の外部フォトダイオード群S2および第2の外部フォトダイオード群S3に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる画像データを加算したものである。また,それぞれのフォトダイオードに蓄積された信号電荷にもとづいて得られる画像データについてフォトダイオードの符号と同じ符号が用いられている。
【0033】
式1から式4にもとづいて得られる右斜め方向評価値Vrにもとづいて着目画素B2,2の右斜め方向の相関性が判断される。
【0034】
互いに隣接し,距離が近いフォトダイオード群にもとづいて得られる画像データによって右斜め方向の評価値Vrが算出されるので,算出される評価値Vrは比較的信頼性の高いものとなる。
【0035】
図3は,左斜め方向の評価値を算出する場合に利用されるフォトダイオードPDの組み合わせを示している。
【0036】
着目フォトダイオードB2,2を中心に右斜め方向に第2の中央フォトダイオード群(第1の光電変換素子群)S4が規定されている。第2の中央フォトダイオード群S4には,着目フォトダイオードB2,2のほかに,着目フォトダイオードB2,2の右上のフォトダイオードR3,1および着目フォトダイオードB2,2の左下のフォトダイオードG1,3が含まれている。第2の中央フォトダイオード群S4を構成する3つのフォトダイオードに形成されているカラー・フィルタの割合は,赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタがそれぞれ1対1対1となる。
【0037】
第2の中央フォトダイオード群S4の右斜め下および左斜め上に,第2の中央フォトダイオード群S4に平行に,かつ隣接して,第3および第4の外部フォトダイオード群(第2の変換素子群)S5およびS6が規定されている。第3のフォトダイオード群S5は,第2の中央フォトダイオード群S4を構成するフォトダイオードR3,1,B2,2およびG1,3のそれぞれ右斜め下に位置するフォトダイオードG4,2,R3,3およびB2,4から構成されている。第3の外部フォトダイオード群S5を構成する3つのフォトダイオードに形成されているカラー・フィルタの割合は,第2の中央フォトダイオード群S2と同様に,1対1対1となる。第4のフォトダイオード群S6は,第2の中央フォトダイオード群S2を構成するフォトダイオードR3,1,B2,2およびG1,3の左斜め上に位置するフォトダイオードB2,0,G1,1およびR0,2から構成されている。第4のフォトダイオード群S6も,第4のフォトダイオード群S6を構成する3つのフォトダイオードに形成されているカラー・フィルタの割合は,第2の中央フォトダイオード群S4と同様に,1対1対1となる。
【0038】
第2の中央フォトダイオード群S4ならびに外部フォトダイオード群S5およびS6のそれぞれの方向は,着目画素の評価値を検出すべき方向(左斜め方向)に対して垂直方向である。
【0039】
左斜め方向評価値Vlは,式5にもとづいて得られる。
【0040】
Vl=|S6−S4|+|S5−S4|・・・式5
但し,S4=G1,3+B2,2+R3,1・・・式6
S5=B2,4+R3,3+G4,2・・・式7
S6=R0,2+G1,1+B2,0・・・式8
【0041】
式5から式8において,S4,S5およびS6は,それぞれ第2の中央フォトダイオード群S4,第3の外部フォトダイオード群S5および第4の外部フォトダイオード群S6に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる画像データを加算したものである。また,それぞれのフォトダイオードに蓄積された信号電荷にもとづいて得られる画像データについてフォトダイオードの符号と同じ符号が用いられている。
【0042】
式5から式8にもとづいて得られる左斜め方向評価値Vlにもとづいて着目画素B2,2の左斜め方向の相関性が判断される。
【0043】
互いに隣接し,距離が近いフォトダイオード群にもとづいて得られる画像データによって左斜め方向の評価値Vlが算出されるので,算出される評価値Vlは比較的信頼性の高いものとなる。
【0044】
図4は,垂直方向の評価値を算出する場合に利用されるフォトダイオードPDの組み合わせを示している。
【0045】
着目画素B2,2を含む上部フォトダイオード群S7と着目画素B2,2を含む下部フォトダイオード群S8とが規定されている。上部フォトダイオード群S7は,着目フォトダイオードB2,2とこの着目フォトダイオードB2,2の上部に位置しているフォトダイオードB2,0とから構成されている。下部フォトダイオード群S8は,着目フォトダイオードB2,2とこの着目フォトダイオードB2,2の下部に位置しているフォトダイオードB2,4とから構成されている。
【0046】
上部フォトダイオード群S7および下部フォトダイオード群S8のそれぞれの方向は,評価値を算出すべき方向(垂直方向)と同じ方向である。
【0047】
垂直方向評価値Vvは,式9にもとづいて得られる。
【0048】
Vv=|2×B2,0−2×B2,2|+|2×B2,4−2×B2,2|・・・式9
式9において,B2,0,B2,2,B2,4は,対応する符号が付されたフォトダイオードに蓄積された信号電荷にもとづいて得られる画像データのレベルを示している。また,式9において,2倍しているのは後述するように,水平方向評価値の算出において得られる値とのレベル差を調整するものである。
【0049】
式9にもとづいて得られる評価値Vvにもとづいて着目画素B2,2の垂直方向の相関性が判断される。
【0050】
図5は,水平方向の評価値を算出する場合に利用されるフォトダイオードPDの組み合わせを示している。
【0051】
着目フォトダイオードB2,2の回りに第1のフォトダイオード群(第1の光電変換素子群)S9,第2のフォトダイオード群(第2の光電変換素子群)S10,第3のフォトダイオード群(第1の光電変換素子群)S11および第4のフォトダイオード群(第2の光電変換素子群)S12が規定されている。
【0052】
第1のフォトダイオード群S9は,着目フォトダイオードB2,2の左上に位置するフォトダイオードG1,1と,このフォトダイオードG1,1の左下に位置するフォトダイオードR0,2と,から構成されている。
【0053】
第2のフォトダイオード群S10は,着目フォトダイオードB2,2の右上に位置するフォトダイオードR3,1と,このフォトダイオードR3,1の右下に位置するフォトダイオードG4,2と,から構成されている。
【0054】
第3のフォトダイオード群S11は,着目フォトダイオードB2,2の左下に位置するフォトダイオードG1,3と,このフォトダイオードG1,3の左上に位置するフォトダイオードR0,2と,から構成されている。
【0055】
第4のフォトダイオード群S12は,着目フォトダイオードB2,2の右下にい値するフォトダイオードR3,3と,このフォトダイオードR3,3の右上に位置するフォトダイオードG4,2と,から構成されている。
【0056】
これらのフォトダイオード群S9からS12を構成するフォトダイオードに形成されているカラー・フィルタはRおよびGが1対1の割合となっている。
【0057】
第1のフォトダイオード群S9と第3のフォトダイオード群S11と(複数の第1の光電変換素子群)は,共通のフォトダイオードR0,2を含んでいる。また第2のフォトダイオードS10と第4のフォトダイオード群S12と(複数の第2の光電変換素子群)は,共通のフォトダイオードG4,2を含んでいる。
【0058】
第1のフォトダイオード群S9と第4のフォトダイオード群S12とは平行であり,かつ着目フォトダイオードB2,2を中心に対称の位置に配置されている。また,第2のフォトダイオード群S10と第3のフォトダイオード群S11とも平行であり,かつ着目フォトダイオードB2,2を中心に対称の位置に配置されている。
【0059】
水平方向評価値Vhは,式10にもとづいて得られる。
【0060】
Vh=|S9−S10|+|S11−S12|・・・式10
但し,S9=R0,2+G1,1・・・式11
S10=R3,1+G4,2・・・式12
S11=R0,2+G1,3・・・式13
S12=R3,3+G4,2・・・式14
【0061】
式10から式14において,S9,S10,S11およびS12は,それぞれ第1,第2,第3および第4のフォトダイオード群S1,S10,S11およびS12に蓄積された信号電荷にもとづいて得られる画像データを加算したものである。
【0062】
式10から式14にもとづいて得られる水平方向評価値Vhにもとづいて,着目画素B2,2の水平方向の相関性が判断される。
【0063】
フォトダイオード群S1〜S12を構成するフォトダイオードは,いずれも着目フォトダイオードB2,2に隣接している。
【0064】
図6は,画素補間処理を示すフローチャートである。
【0065】
まず,補間対象となる着目画素が指定される(ステップ1)。指定された着目画素について,上述したように,式1,式5,式9および式10にもとづいて評価値Vr,Vl,VvおよびVhがそれぞれ算出される(ステップ2)。算出された評価値にもとづいて,着目画素の相関性に適したフィルタが用いられて補間処理が行われる。
【0066】
垂直方向の方向評価値Vvから水平方向の方向評価値Vhが減算された値が所定のしきい値THより大きければ(ステップ3でYES),着目画素は水平方向の相関性が大きいと判断される。このために後述するように,水平補間フィルタを用いて補間画素が生成される(ステップ4)。
【0067】
水平方向の方向評価値Vhから垂直方向の方向評価値Vvが減算された値が所定のしきい値THより大きければ(ステップ5でYES),着目画素は垂直方向の相関性が大きいと判断される。このために後述するように,垂直補間フィルタを用いて補間画素が生成される(ステップ6)。
【0068】
右斜め方向の方向評価値Vrから左斜め方向の方向評価値Vlが減算された値が所定のしきい値THより大きければ(ステップ7でYES),着目画素は右斜め方向の相関性が大きいと判断される。このために後述するように,右斜め補間フィルタを用いて補間画素が生成される(ステップ8)。
【0069】
左斜め方向の方向評価値Vlから右斜め方向の方向評価値VRが減算された値が所定のしきい値THより大きければ(ステップ9でYES),着目画素は左斜め方向の相関性が大きいと判断される。このために後述するように,左斜め補間フィルタを用いて補間画素が生成される(ステップ10)。
【0070】
いずれの減算値も所定のしきい値より大きくならなければ(ステップ9でNO),補間処理は行われず,その着目画素に対応する画像データが出力される(ステップ11)。
【0071】
一駒分の画像データについての補間処理が終了するまで,着目画素を変更しながらステップ1からステップ11までの処理が繰り返される(ステップ12)。
【0072】
着目画素の相関性に応じて使用される補間フィルタは次の通りである。
【0073】
赤色成分の補間画素を生成する場合に利用されるフィルタ
水平補間フィルタFrh=(R3,1+R3,3+R0,2)/3・・・式15
垂直補間フィルタFrv=(R3,1+R3,3+R0,2)/3・・・式16
右斜め補間フィルタFrr=(2×R3,1+R0,4)/3・・・式17
左斜め補間フィルタFrl=(2×R3,3+R0,0)/3・・・式18
【0074】
緑色成分の補間画素を生成する場合に利用されるフィルタ
水平補間フィルタFgh=(G1,1+G1,3+G4,2)/3・・・式19
垂直補間フィルタFgv=(G1,1+G1,3+G4,2)/3・・・式20
右斜め補間フィルタFgr=(2×G1,3+G4,0)/3・・・式21
左斜め補間フィルタFgl=(2×G1,1+G4,4)/3・・・式22
【0075】
青色成分の補間画素を生成する場合に利用されるフィルタ
水平補間フィルタFbh=(4×B2,2+B−1,1+B−1,3+B5,1+B5,3)/8・・・式23
垂直補間フィルタFbv=(2×B2,2+B2,0+B2,4)/4・・・式24
右斜め補間フィルタFbr=(4×B2,2+B2,0+B2,4+B−1,3+B5,1)/8・・・式25
左斜め補間フィルタFbl=(4×B2,2+B2,0+B2,4+B−1,1+B5,3)/8・・・式26
【0076】
フォトダイオードPDが存在しない位置(虚画素)についての補間画素(着目画素B2,2の上の位置に生成される補間画素B2,1)の生成は,式27にもとづいて行われる。
【0077】
2,1=(B2,0+B1,1+B2,2+B3,1)/4・・・式27
【0078】
そのほかの位置および色成分の虚画素についての補間画素の生成も式27と同様にして行うことができるのはいうまでもない。
【0079】
図7は,上述した補間処理が行われるディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【0080】
図1に示すカラー・フィルタがフォトダイオードPD上に形成されているCCDから被写体像を表すRGBのシリアルの画像データが出力され,オフセット補正回路21においてオフセット補正が行われる。オフセット補正回路21から出力されたRGBのシリアルの画像データは,リニア・マトリクス回路22においてマトリクス補正が行われ本来の被写体の色となるように色補正が行われる。リニア・マトリクス回路22から出力されたRGBのシリアルの画像データはゲイン補正回路23においてゲイン補正され,かつガンマ補正回路24においてガンマ補正される。ガンマ補正回路24においてガンマ補正された画像データがRGB補間回路25に入力する。
【0081】
RGB補間回路25には,しきい値THが与えられており,上述した補間処理が行われる。RGB補間回路25の詳細は後述する。
【0082】
RGB補間回路25において補間処理が行われることにより,シリアルなRGB画像データからパラレルなRGB画像データが得られる。RGBのパラレル画像データは,RGB/YC変換回路26に入力し,輝度データYおよび色差データCが生成される。生成された輝度データYおよび色差データCは,ノイズ低減回路27においてノイズ低減処理が行われる。
【0083】
ノイズ低減処理が行われた輝度データYは,輪郭補正回路28において輪郭補正が行われる。また,ノイズ低減処理が行われた色差データCは,色差マトリクス29において色補正が行われる。輪郭補正回路28から出力された輝度データYおよび色差マトリクス回路29から出力された色差データCが表示装置に与えられることにより,被写体像が表示装置の表示画面上に表示される。また,輪郭補正回路28から出力された輝度データYおよび色差マトリクス回路29から出力された色差データCがメモリ・カードに与えられることにより,輝度データYおよび色差データCがメモリ・カードに記録される。
【0084】
図8は,RGB補間回路25の電気的構成を示すブロック図である。
【0085】
シリアルなRGB画像データがRGB補間回路25に与えられると,そのRGB画像データは遅延装置30に入力する。遅延装置30には,4つの1H遅延回路31,32,33および34が直列接続されている。1H遅延回路は,1水平走査ラインの間,遅延して出力するものである。遅延装置30からは,遅延していないシリアルなRGB画像データ,1H(1Hは1水平走査期間)遅延したシリアルなRGB画像データ,2H遅延したシリアルなRGB画像データ,3H遅延したシリアルなRGB画像データ4H遅延したシリアルなRGB画像データが出力される。したがって,遅延回路30からは,5ライン分のシリアルなRGB画像データが出力されることとなる。遅延回路30から出力した5ライン分のシリアルなRGB画像データは,適応型補間フィルタ処理回路60および方向評価値算出回路40に入力する。
【0086】
方向評価値算出回路40に入力した5ライン分のシリアルなRGB画像データは,加算器41に入力する。加算器41において加算処理が行われることにより,上述したように,フォトダイオード群S1からS12ごとの加算データS1からS12が得られる。
【0087】
加算データS1,S2およびS3は,右斜め評価値算出回路42に入力する。右斜め評価値算出回路42において右斜め方向評価値Vrが算出される。加算データS4,S5およびS6は,左斜め評価値算出回路43に入力する。左斜め方向評価値算出回路43において左斜め方向評価値Vlが算出される。上部フォトダイオード群S7および下部フォトダイオード群S8を構成するフォトダイオードにもとづいて得られる画像データ(着目画素がB2,2であれば,フォトダイオードB2,0,B2,2およびB2,4にもとづいて得られる画像データ)が,垂直方向評価値算出回路44に入力する。垂直方向評価値算出回路44において垂直方向評価値Vvが算出される。加算データS9,S10,S11およびS12は,水平評価値算出回路45に入力する。水平評価値算出回路45において水平方向評価値Vhが算出される。
【0088】
方向評価値算出回路40において算出された評価値を表すデータは,判別回路50に入力する。判別回路50には,しきい値THを示すデータが与えられている第1の比較器51,第2の比較器52,第3の比較器53および第4の比較器54が含まれている。
【0089】
第1の比較器51に,右斜め評価値Vrを表すデータおよび左斜め評価値Vlを表すデータが入力し,右斜め評価値Vrから左斜め評価値Vlを減算する処理が行われ,減算値としきい値THとの比較処理が行われる(図6ステップ7の処理)。
【0090】
第2の比較器52にも,右斜め評価値Vrを表すデータおよび左斜め評価値Vlを表すデータが入力し,左斜め評価値Vlから右斜め評価値Vrを減算する処理が行われ,減算値としきい値THとの比較処理が行われる(図6ステップ8の処理)。
【0091】
第3の比較器53および第4の比較器54には,垂直方向評価値Vvを表すデータおよび水平方向評価値Vhを表すデータが入力する。第3の比較器53において,垂直方向評価値Vvから水平方向評価値Vhを減算する処理が行われ,減算値としきい値THとの比較処理が行われる(図6ステップ3の処理)。また,第4の比較器54において水平方向評価値Vhから垂直方向評価値Vvを減算する処理が行われ,減算値としきい値THとの比較処理が行われる(図6ステップ4の処理)。
【0092】
第1の比較器51から第4の比較器54の比較結果を表すデータが比較器55に入力する。比較器55において,入力した比較結果を表すデータが比較され,判別結果を示すデータが生成される。生成された判別結果データは,適応型補間フィルタ処理回路60に与えられる。比較器55においては,図6ステップ3,5,7および9に示す処理と同様の優先順位で次のように処理が行われる。
【0093】
すなわち,垂直方向評価値Vvから水平方向評価値Vhを減算した第1の値がしきい値THより大きければ水平補間フィルタを使用して補間が行われるように判別結果データが生成される。第1の値がしきい値以下であった場合に,水平方向評価値Vhから垂直方向評価値Vvを減算した第2の値がしきい値THより大きければ垂直補間フィルタを用いて補間が行われるように判別結果データが生成される。第1の値および第2の値のいずれもしきい値TH以下であった場合に,右斜め評価値Vrから左斜め評価値Vlを減算した第3の値がしきい値THより大きければ右斜め補間フィルタを用いて補間が行われるように判別結果データが生成される。第1の値,第2の値および第3の値のいずれもがしきい値TH以下であった場合に,左斜め評価値Vlから右斜め評価値Vrを減算した第4の値がしきい値THより大きければ左斜め補間フィルタを用いて補間が行われるように判別結果データが生成される。第1の値,第2の値,第3の値および第4の値のいずれもがしきい値TH以下であった場合には,補間処理を行うことなく,その着目画素を表す画像データを出力するように判別結果データが生成される。
【0094】
適応型補間フィルタ処理回路60には,上述した式15から式26に対応したフィルタが含まれている(必要ならば式27に対応したフィルタも含まれている)。判別回路50から与えられる判別結果データにもとづいて,対応するフィルタを用いて補間処理が行われる(または補間処理を行うことなく着目画素を表す画像データを出力する処理が行われる)。適応型補間フィルタ60から補間処理されたパラレルのRGB画像データが出力され,上述のようにRGB/YC変換回路26に与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CCDの受光面の一部を示している。
【図2】右斜め方向評価値を算出するときのフォトダイオードの組み合わせを示している。
【図3】左斜め方向評価値を算出するときのフォトダイオードの組み合わせを示している。
【図4】垂直方向評価値を算出するときのフォトダイオードの組み合わせを示している。
【図5】水平方向評価値を算出するときのフォトダイオードの組み合わせを示している。
【図6】画素補間処理を示すフローチャートである。
【図7】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【図8】RGB補間回路の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
25 RGB補間回路
30 遅延回路
40 方向評価値算出回路
50 判別回路
60 適応型補間フィルタ処理回路
PD フォトダイオード
S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12
フォトダイオード群
[0001]
【Technical field】
The present invention relates to an interpolation pixel generation apparatus and method, and a correlation direction detection apparatus and method.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Some digital cameras have an image pickup device having a three-plate CCD and others have a single-plate CCD.
[0003]
The three-plate CCD has an R CCD in which a filter that transmits red light components is formed on the light receiving surface of all photodiodes, and a G filter in which filters that transmit green light components are formed in all photodiodes. The CCD is composed of a CCD for B on which a photodiode for B is formed, and a filter for transmitting a blue light component is formed on all photodiodes. In the three-plate CCD, there are three photodiodes corresponding to one pixel in order to obtain image data representing a red component, a green component, and a blue component of the pixel.
[0004]
On the other hand, in the single-plate CCD, unlike the three-plate CCD, there is one photodiode corresponding to one pixel, and image data representing a red component, a green component, or a blue component of the pixel is obtained. Image data representing one color component among the red, green and blue components of the pixel can be obtained, but image data representing two color components other than the one color cannot be obtained. For this purpose, for example, an interpolation process is performed to obtain image data representing these two color components.
[0005]
As an example of the interpolation processing, there is one in which directional correlation is determined, and filter processing is performed in accordance with the direction determined to have correlation (see Patent Document 1). Since filter processing is performed according to the correlation direction, generation of a false signal can be prevented in advance.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-298669
[0007]
When the correlation direction is discriminated using the same color image data, the distance between the photodiodes that give the same color image data may be long, so that the relative direction discrimination may not be performed. When the correlation direction is determined using image data of different colors, false colors may be generated due to erroneous determination.
[0008]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
An object of the present invention is to make it possible to determine the direction relatively accurately and to prevent the occurrence of false colors.
[0009]
The first invention provides serial three-primary-color image data output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements in which a color filter that transmits a light component of any one of the three primary colors is formed on the light-receiving surface. In the interpolated pixel generation device that generates data representing the interpolated pixel by inputting the signal, a plurality of photoelectric conversion elements including a photoelectric conversion element adjacent to the target photoelectric conversion element corresponding to the target pixel for which the direction of high correlation should be detected is detected. The first three primary color image data obtained on the basis of the first photoelectric conversion element group and the transmission color component of the color filter formed on the light receiving surface adjacent to the first photoelectric conversion element group. Second three-primary-color image data obtained based on a second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements having a proportion equal to the plurality of photoelectric conversion elements constituting the first photoelectric conversion element group. And detecting means for detecting a direction in which the pixel of interest is highly correlated, and determining a filter for generating data representing the pixel to which the pixel of interest is to be interpolated according to the direction detected by the detecting means. And an interpolation pixel generation unit that generates data representing an interpolation pixel corresponding to the pixel of interest using the filter determined by the filter determination unit.
[0010]
The first invention also provides a method suitable for the interpolation pixel generation apparatus. That is, in this method, serial three-primary-color image data output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements in which a color filter that transmits a light component of any one of the three primary colors is formed on the light-receiving surface. In the interpolated pixel generation device that generates data representing the interpolated pixel by inputting the signal, a plurality of photoelectric conversion elements including a photoelectric conversion element adjacent to the target photoelectric conversion element corresponding to the target pixel for which the direction of high correlation should be detected is detected. The first three primary color image data obtained on the basis of the first photoelectric conversion element group and the transmission color component of the color filter formed on the light receiving surface adjacent to the first photoelectric conversion element group. The second three primary colors obtained based on the second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements whose ratio is equal to the plurality of photoelectric conversion elements constituting the first photoelectric conversion element group Based on the image data, a direction in which the pixel of interest is highly correlated is detected, and a filter for generating a pixel to interpolate the pixel of interest is determined according to the detected edge directionality. An interpolation pixel corresponding to the target pixel is generated using a filter.
[0011]
According to the first invention, based on the first photoelectric conversion element group including a plurality of photoelectric conversion elements including the photoelectric conversion elements adjacent to the target photoelectric conversion element corresponding to the target pixel for which a highly correlated direction is to be detected. The obtained first three primary color image data and the ratio of the transmitted color component of the color filter that is adjacent to the first photoelectric conversion element group and is formed on the light receiving surface are the first photoelectric conversion element group. The second three primary color image data obtained based on the second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements equal to the plurality of photoelectric conversion elements to be formed is obtained. Based on the obtained first image data, the direction in which the pixel of interest is highly correlated is detected. A filter that generates a pixel to be interpolated is determined according to the detected direction. An interpolation pixel is generated using the determined filter.
[0012]
The first photoelectric conversion element group and the second photoelectric conversion element group are not relatively separated from each other. The direction in which the pixel of interest is highly correlated can be known relatively accurately, and an interpolation pixel can be generated using an appropriate filter corresponding to the direction. Further, the plurality of photoelectric conversion elements constituting the first photoelectric conversion element group and the plurality of photoelectric conversion elements constituting the second photoelectric conversion element group have the same ratio of the color filters formed on the light receiving surface. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of the direction of correlation of the pixel of interest. Generation of false colors can be prevented.
[0013]
The photoelectric conversion element of interest may or may not be included in the first photoelectric conversion element group.
[0014]
The direction of the first photoelectric conversion element and the direction of the second photoelectric conversion element group are, for example, the vertical direction of the highly correlated direction to be detected.
[0015]
The first photoelectric conversion element group includes, for example, a first plurality of photoelectric conversion element groups having a common photoelectric conversion element, and the second photoelectric conversion element group includes, for example, a common photoelectric conversion element. It consists of a second plurality of photoelectric conversion element groups. In this case, the first plurality of photoelectric conversion element groups and the second plurality of photoelectric conversion element groups will be arranged at target positions with the focused photoelectric conversion element as the center.
[0016]
The correlation direction detection apparatus according to the second invention is output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements having a color filter that transmits a light component of any of the three primary colors formed on a light receiving surface. A plurality of input means for inputting serial three primary color image data, and a plurality of photoelectric conversion elements adjacent to the target photoelectric conversion element corresponding to the target pixel for detecting a direction having high correlation among the three primary color image data input to the input means; Of the three primary color image data inputted to the input means, a first calculation means for calculating the level of the first three primary color image data obtained based on the first photoelectric conversion element group consisting of the first photoelectric conversion elements, the first primary color image data inputted to the input means. A plurality of photoelectric conversions in which the ratio of the transmitted color component of the color filter that is adjacent to the photoelectric conversion element group and formed on the light receiving surface constitutes the first photoelectric conversion element group Calculated by the second calculation means for calculating the level of the second three-primary color image data obtained based on the second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements equal to the child, and the first calculation means. According to another aspect of the invention, there is provided detection means for detecting a direction in which the pixel of interest is highly correlated based on the level and the level calculated by the second calculation means.
[0017]
The second invention also provides a method suitable for the correlation direction detection apparatus. That is, in this method, serial three-primary-color image data output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements in which a color filter that transmits a light component of any one of the three primary colors is formed on the light-receiving surface. To the first photoelectric conversion element group including a plurality of photoelectric conversion elements including photoelectric conversion elements adjacent to the target photoelectric conversion element corresponding to the target pixel whose correlation direction is to be detected among the input three primary color image data. A first level of the first three primary color image data obtained based on the first three primary color image data is calculated, and among the input three primary color image data, a color, which is adjacent to the first photoelectric conversion element group and formed on the light receiving surface Based on the second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements in which the ratio of the transmission color component of the filter is equal to the plurality of photoelectric conversion elements constituting the first photoelectric conversion element group. It is second to calculate the second level of the three primary image data, based on the first level calculated and the second level, and detects a direction of high correlation of the pixel of interest.
[0018]
Also in the second invention, the first photoelectric conversion element group and the second photoelectric conversion element group are not relatively separated from each other. The direction in which the pixel of interest is highly correlated can be known relatively accurately. Therefore, the interpolation pixel can be generated using an appropriate filter corresponding to the direction. Further, the plurality of photoelectric conversion elements constituting the first photoelectric conversion element group and the plurality of photoelectric conversion elements constituting the second photoelectric conversion element group have the same ratio of the color filters formed on the light receiving surface. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of the correlation direction of the pixel of interest.
[0019]
[Explanation of Examples]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and shows a part of a light receiving surface of a CCD.
[0020]
The CCD is provided with a large number of photodiodes (photoelectric conversion elements) PD in the horizontal direction and the vertical direction. The CCD according to this embodiment has a so-called honeycomb array, and photodiodes PD are arranged in even rows in odd columns, and photodiodes PD are arranged in odd rows in even columns. However, the photodiodes PD may be arranged in the odd rows in the odd columns, and the photodiodes PD may be arranged in the even rows in the even columns.
[0021]
On the light receiving surface of the photodiode PD, a red filter that transmits red light component, a green filter that transmits green light component, or a blue filter that transmits blue light component is formed. Has been.
[0022]
In FIG. 1, the red filter is indicated by “R”, the green filter is indicated by “G”, and the blue filter is indicated by “B”. Further, the position of the photodiode PD in the CCD is shown with a suffix “R”, “G” or “B”. In the CCD according to this embodiment, red filters, green filters, or blue filters are alternately formed on the photodiode PD for each column.
[0023]
In this embodiment, the correlation direction of a specific pixel (pixel of interest) constituting the image is detected from the right diagonal direction, left diagonal direction, vertical direction, and horizontal direction, and the characteristics according to the detected correlation directionality Pixel interpolation is performed using a filter having An evaluation value in the right oblique direction, an evaluation value in the left oblique direction, an evaluation value in the vertical direction, and an evaluation value in the horizontal direction are calculated as described below. The directionality of the pixel of interest is detected using the calculated evaluation value.
[0024]
Photodiode corresponding to the target pixel (referred to as the target photodiode) B 2, 2 Is indicated by hatching.
[0025]
2 to 4 show a part of the light receiving surface of the CCD, and a photodiode B as a pixel of interest. 2, 2 Pixels corresponding to are taken up. As an identification code of the photodiode PD, a code of a color filter formed on the photodiode PD is used.
[0026]
FIG. 2 shows a combination of photodiodes PD used when calculating an evaluation value in the right oblique direction.
[0027]
Attention photodiode B 2, 2 A first central photodiode group (first photoelectric conversion element group) S1 is defined in an obliquely leftward direction with respect to. The first central photodiode group S1 includes the target photodiode B 2, 2 In addition to the target photodiode B 2, 2 Upper left photodiode G 1,1 And noticed photodiode B 2, 2 Photodiode R diagonally below right 3, 3 It is included. The ratio of the color filters formed in the three photodiodes constituting the first central photodiode group S1 is 1: 1 for the red filter, the green filter, and the blue filter, respectively.
[0028]
An external photodiode group (second photoelectric conversion element group) S2 and a diagonally lower left and upper right side of the first central photodiode group S1, parallel to and adjacent to the first central photodiode group S1, and S3 is defined respectively. The first external photodiode group S2 is a photodiode G constituting the first central photodiode group S1. 1,1 , B 2, 2 And R 3, 3 Photodiodes R located diagonally to the left of each 0,2 , G 1,3 And B 2, 4 It is composed of The ratio of the color filters formed in the three photodiodes constituting the first external photodiode group S2 is 1: 1 as in the first central photodiode group S1. The second photodiode group S3 is a photodiode G constituting the first central photodiode group S1. 1,1 , B 2, 2 And R 3, 3 Photodiodes B located diagonally to the upper right 2,0 , R 3,1 And G 4,2 It is composed of In the second external photodiode group S3, the ratio of the color filters formed in the three photodiodes constituting the second external photodiode group S3 is 1 as in the first central photodiode group S1. One-on-one.
[0029]
The directions of the first central photodiode group S1 and the external photodiode groups S2 and S3 are perpendicular to the direction in which the evaluation value of the pixel of interest is to be detected (right oblique direction).
[0030]
The right oblique direction evaluation value Vr is obtained based on Equation 1.
[0031]
Vr = | S3-S1 | + | S1-S2 |
However, S1 = G 1,1 + B 2, 2 + R 3, 3 ... Formula 2
S2 = R 0,2 + G 1,3 + B 2, 4 ... Formula 3
S3 = B 2,0 + R 3,1 + G 4,2 ... Formula 4
[0032]
In Equations 1 to 4, S1, S2, and S3 are based on the signal charges accumulated in the first central photodiode group S1, the first external photodiode group S2, and the second external photodiode group S3, respectively. The obtained image data is added. Further, the same code as that of the photodiode is used for the image data obtained based on the signal charge accumulated in each photodiode.
[0033]
The pixel of interest B based on the right oblique direction evaluation value Vr obtained based on Expressions 1 to 4 2, 2 Of the right diagonal direction is determined.
[0034]
Since the evaluation value Vr in the diagonally right direction is calculated from the image data obtained based on the photodiode groups that are adjacent to each other and are close to each other, the calculated evaluation value Vr is relatively reliable.
[0035]
FIG. 3 shows a combination of photodiodes PD used when calculating an evaluation value in the diagonally left direction.
[0036]
Attention photodiode B 2, 2 A second central photodiode group (first photoelectric conversion element group) S4 is defined in an obliquely rightward direction with respect to. The second central photodiode group S4 includes a target photodiode B. 2, 2 In addition to the target photodiode B 2, 2 Photodiode R on the upper right of 3,1 And noticed photodiode B 2, 2 Lower left photodiode G 1,3 It is included. The ratio of the color filters formed in the three photodiodes constituting the second central photodiode group S4 is 1: 1 for the red filter, the green filter, and the blue filter, respectively.
[0037]
The third and fourth external photodiode groups (second conversion) are arranged diagonally to the lower right and upper left of the second central photodiode group S4, parallel to and adjacent to the second central photodiode group S4. Element group) S5 and S6 are defined. The third photodiode group S5 includes a photodiode R that constitutes the second central photodiode group S4. 3,1 , B 2, 2 And G 1,3 Photodiodes G located diagonally below and to the right 4,2 , R 3, 3 And B 2, 4 It is composed of The ratio of the color filters formed in the three photodiodes constituting the third external photodiode group S5 is 1: 1 as in the second central photodiode group S2. The fourth photodiode group S6 includes a photodiode R that constitutes the second central photodiode group S2. 3,1 , B 2, 2 And G 1,3 Photodiode B located diagonally above 2,0 , G 1,1 And R 0,2 It is composed of In the fourth photodiode group S6 as well, the ratio of the color filters formed in the three photodiodes constituting the fourth photodiode group S6 is 1: 1 as in the second central photodiode group S4. Pair one.
[0038]
The directions of the second central photodiode group S4 and the external photodiode groups S5 and S6 are perpendicular to the direction in which the evaluation value of the pixel of interest is to be detected (left oblique direction).
[0039]
The left diagonal direction evaluation value Vl is obtained based on Equation 5.
[0040]
Vl = | S6-S4 | + | S5-S4 |
However, S4 = G 1,3 + B 2, 2 + R 3,1 ... Formula 6
S5 = B 2, 4 + R 3, 3 + G 4,2 ... Formula 7
S6 = R 0,2 + G 1,1 + B 2,0 ... Formula 8
[0041]
In Equations 5 to 8, S4, S5, and S6 are based on the signal charges accumulated in the second central photodiode group S4, the third external photodiode group S5, and the fourth external photodiode group S6, respectively. The obtained image data is added. Further, the same code as that of the photodiode is used for the image data obtained based on the signal charge accumulated in each photodiode.
[0042]
The pixel of interest B based on the left diagonal direction evaluation value Vl obtained based on Expressions 5 to 8 2, 2 Of the left diagonal direction is determined.
[0043]
Since the evaluation value Vl in the diagonally left direction is calculated from image data obtained on the basis of photodiode groups that are adjacent to each other and close to each other, the calculated evaluation value Vl is relatively reliable.
[0044]
FIG. 4 shows combinations of photodiodes PD used when calculating the evaluation value in the vertical direction.
[0045]
Pixel of interest B 2, 2 And upper pixel group S7 including pixel B 2, 2 And a lower photodiode group S8 including The upper photodiode group S7 includes a target photodiode B 2, 2 And this focused photodiode B 2, 2 Photodiode B located above 2,0 It consists of and. The lower photodiode group S8 includes a target photodiode B 2, 2 And this focused photodiode B 2, 2 Photodiode B located below 2, 4 It consists of and.
[0046]
The respective directions of the upper photodiode group S7 and the lower photodiode group S8 are the same as the direction in which the evaluation value is to be calculated (vertical direction).
[0047]
The vertical direction evaluation value Vv is obtained based on Equation 9.
[0048]
Vv = | 2 × B 2,0 -2 x B 2, 2 | + | 2 × B 2, 4 -2 x B 2, 2 | ・ ・ ・ Formula 9
In Equation 9, B 2,0 , B 2, 2 , B 2, 4 Indicates the level of image data obtained on the basis of the signal charges accumulated in the photodiodes with the corresponding reference numerals. In Expression 9, the factor of 2 is to adjust the level difference from the value obtained in the calculation of the horizontal direction evaluation value, as will be described later.
[0049]
The pixel of interest B based on the evaluation value Vv obtained based on Equation 9 2, 2 Are correlated in the vertical direction.
[0050]
FIG. 5 shows combinations of photodiodes PD used when calculating the evaluation value in the horizontal direction.
[0051]
Attention photodiode B 2, 2 Around the first photodiode group (first photoelectric conversion element group) S9, second photodiode group (second photoelectric conversion element group) S10, third photodiode group (first photoelectric conversion element) Group) S11 and a fourth photodiode group (second photoelectric conversion element group) S12 are defined.
[0052]
The first photodiode group S9 includes the target photodiode B 2, 2 Photodiode G located in the upper left of 1,1 And this photodiode G 1,1 Photodiode R located at the lower left of 0,2 And is composed of.
[0053]
The second photodiode group S10 includes a target photodiode B 2, 2 Photodiode R located in the upper right of 3,1 And this photodiode R 3,1 Photodiode G located in the lower right of 4,2 And is composed of.
[0054]
The third photodiode group S11 includes the target photodiode B 2, 2 Photodiode G located in the lower left of 1,3 And this photodiode G 1,3 Photodiode R located in the upper left of 0,2 And is composed of.
[0055]
The fourth photodiode group S12 includes a target photodiode B 2, 2 Photodiode R deserving to the lower right of 3, 3 And this photodiode R 3, 3 Photodiode G located in the upper right of 4,2 And is composed of.
[0056]
The color filters formed in the photodiodes constituting these photodiode groups S9 to S12 have a ratio of R and G of 1: 1.
[0057]
The first photodiode group S9 and the third photodiode group S11 (a plurality of first photoelectric conversion element groups) are connected to a common photodiode R. 0,2 Is included. In addition, the second photodiode S10, the fourth photodiode group S12 (a plurality of second photoelectric conversion element groups) are connected to a common photodiode G. 4,2 Is included.
[0058]
The first photodiode group S9 and the fourth photodiode group S12 are parallel, and the target photodiode B 2, 2 It is arranged in a symmetrical position with respect to the center. Also, the second photodiode group S10 and the third photodiode group S11 are parallel to each other, and the target photodiode B 2, 2 It is arranged in a symmetrical position with respect to the center.
[0059]
The horizontal direction evaluation value Vh is obtained based on Equation 10.
[0060]
Vh = | S9−S10 | + | S11−S12 |
However, S9 = R 0,2 + G 1,1 ... Formula 11
S10 = R 3,1 + G 4,2 ... Formula 12
S11 = R 0,2 + G 1,3 ... Formula 13
S12 = R 3, 3 + G 4,2 ... Formula 14
[0061]
In Expressions 10 to 14, S9, S10, S11, and S12 are obtained based on the signal charges accumulated in the first, second, third, and fourth photodiode groups S1, S10, S11, and S12, respectively. The image data is added.
[0062]
Based on the horizontal direction evaluation value Vh obtained based on Expressions 10 to 14, the target pixel B 2, 2 Are correlated in the horizontal direction.
[0063]
All of the photodiodes constituting the photodiode groups S1 to S12 are the target photodiode B. 2, 2 Adjacent to.
[0064]
FIG. 6 is a flowchart showing pixel interpolation processing.
[0065]
First, a target pixel to be interpolated is designated (step 1). As described above, the evaluation values Vr, Vl, Vv, and Vh are calculated for the designated pixel of interest based on Expressions 1, 5, 9 and 10 (step 2). Based on the calculated evaluation value, interpolation processing is performed using a filter suitable for the correlation of the pixel of interest.
[0066]
If the value obtained by subtracting the horizontal direction evaluation value Vh from the vertical direction evaluation value Vv is larger than the predetermined threshold value TH (YES in step 3), it is determined that the pixel of interest has a high horizontal correlation. The Therefore, as will be described later, an interpolation pixel is generated using a horizontal interpolation filter (step 4).
[0067]
If the value obtained by subtracting the vertical direction evaluation value Vv from the horizontal direction evaluation value Vh is greater than a predetermined threshold value TH (YES in step 5), it is determined that the pixel of interest has a high vertical correlation. The For this purpose, as will be described later, an interpolation pixel is generated using a vertical interpolation filter (step 6).
[0068]
If the value obtained by subtracting the direction evaluation value Vl in the left diagonal direction from the direction evaluation value Vr in the right diagonal direction is larger than the predetermined threshold value TH (YES in Step 7), the pixel of interest has a large correlation in the right diagonal direction. It is judged. For this purpose, as will be described later, an interpolation pixel is generated using a right diagonal interpolation filter (step 8).
[0069]
If the value obtained by subtracting the direction evaluation value VR in the diagonally right direction from the direction evaluation value Vl in the diagonally left direction is larger than the predetermined threshold value TH (YES in step 9), the pixel of interest has a large correlation in the diagonally left direction. It is judged. Therefore, as will be described later, an interpolation pixel is generated using a left diagonal interpolation filter (step 10).
[0070]
If none of the subtraction values is greater than the predetermined threshold value (NO in step 9), the interpolation process is not performed and the image data corresponding to the target pixel is output (step 11).
[0071]
Until the interpolation processing for the image data for one frame is completed, the processing from step 1 to step 11 is repeated while changing the target pixel (step 12).
[0072]
The interpolation filter used according to the correlation of the pixel of interest is as follows.
[0073]
Filter used to generate red component interpolation pixels
Horizontal interpolation filter Frh = (R 3,1 + R 3, 3 + R 0,2 ) / 3 Equation 15
Vertical interpolation filter Frv = (R 3,1 + R 3, 3 + R 0,2 ) / 3 ... Formula 16
Right diagonal interpolation filter Frr = (2 × R 3,1 + R 0,4 ) / 3 ... Formula 17
Left diagonal interpolation filter Frl = (2 × R 3, 3 + R 0,0 ) / 3 ... Equation 18
[0074]
Filter used to generate interpolated pixels for green component
Horizontal interpolation filter Fgh = (G 1,1 + G 1,3 + G 4,2 ) / 3 ... Equation 19
Vertical interpolation filter Fgv = (G 1,1 + G 1,3 + G 4,2 ) / 3 ... Equation 20
Right diagonal interpolation filter Fgr = (2 × G 1,3 + G 4,0 ) / 3 ... Formula 21
Left diagonal interpolation filter Fgl = (2 × G 1,1 + G 4, 4 ) / 3 ... Formula 22
[0075]
A filter used to generate interpolated pixels for the blue component
Horizontal interpolation filter Fbh = (4 × B 2, 2 + B -1,1 + B -1,3 + B 5,1 + B 5,3 ) / 8 ... Formula 23
Vertical interpolation filter Fbv = (2 × B 2, 2 + B 2,0 + B 2, 4 ) / 4 ... Equation 24
Right diagonal interpolation filter Fbr = (4 × B 2, 2 + B 2,0 + B 2, 4 + B -1,3 + B 5,1 ) / 8 ... Equation 25
Left diagonal interpolation filter Fbl = (4 × B 2, 2 + B 2,0 + B 2, 4 + B -1,1 + B 5,3 ) / 8 ... Equation 26
[0076]
Interpolated pixel (pixel of interest B) for a position (imaginary pixel) where the photodiode PD does not exist 2, 2 Interpolated pixel B generated at a position above 2,1 ) Is generated based on Equation 27.
[0077]
B 2,1 = (B 2,0 + B 1,1 + B 2, 2 + B 3,1 ) / 4 ... Formula 27
[0078]
It goes without saying that interpolation pixels can be generated for imaginary pixels of other positions and color components in the same manner as in Expression 27.
[0079]
FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of a digital still camera in which the above-described interpolation processing is performed.
[0080]
RGB serial image data representing a subject image is output from a CCD in which the color filter shown in FIG. 1 is formed on the photodiode PD, and the offset correction circuit 21 performs offset correction. The RGB serial image data output from the offset correction circuit 21 is subjected to matrix correction in the linear matrix circuit 22 and color correction is performed so that the original subject color is obtained. The RGB serial image data output from the linear matrix circuit 22 is gain-corrected by the gain correction circuit 23 and gamma-corrected by the gamma correction circuit 24. Image data that has been gamma corrected in the gamma correction circuit 24 is input to the RGB interpolation circuit 25.
[0081]
The RGB interpolation circuit 25 is given a threshold value TH, and the above-described interpolation processing is performed. Details of the RGB interpolation circuit 25 will be described later.
[0082]
By performing the interpolation process in the RGB interpolation circuit 25, parallel RGB image data is obtained from the serial RGB image data. The RGB parallel image data is input to the RGB / YC conversion circuit 26, and luminance data Y and color difference data C are generated. The generated luminance data Y and color difference data C are subjected to noise reduction processing in the noise reduction circuit 27.
[0083]
The luminance data Y subjected to the noise reduction process is subjected to contour correction in the contour correction circuit 28. The color difference data C subjected to the noise reduction process is subjected to color correction in the color difference matrix 29. The luminance data Y output from the contour correction circuit 28 and the color difference data C output from the color difference matrix circuit 29 are given to the display device, whereby the subject image is displayed on the display screen of the display device. Further, the luminance data Y and the color difference data C output from the contour correction circuit 28 and the color difference data C output from the color difference matrix circuit 29 are applied to the memory card, whereby the luminance data Y and the color difference data C are recorded on the memory card. .
[0084]
FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the RGB interpolation circuit 25.
[0085]
When serial RGB image data is supplied to the RGB interpolation circuit 25, the RGB image data is input to the delay device 30. Four 1H delay circuits 31, 32, 33 and 34 are connected in series to the delay device 30. The 1H delay circuit outputs a delay for one horizontal scanning line. From the delay device 30, serial RGB image data not delayed, serial RGB image data delayed by 1H (1H is one horizontal scanning period), serial RGB image data delayed by 2H, serial RGB image data delayed by 3H Serial RGB image data delayed by 4H is output. Therefore, serial RGB image data for 5 lines is output from the delay circuit 30. The serial RGB image data for five lines output from the delay circuit 30 is input to the adaptive interpolation filter processing circuit 60 and the direction evaluation value calculation circuit 40.
[0086]
The serial RGB image data for five lines input to the direction evaluation value calculation circuit 40 is input to the adder 41. By performing addition processing in the adder 41, as described above, the addition data S1 to S12 for each of the photodiode groups S1 to S12 are obtained.
[0087]
The addition data S1, S2, and S3 are input to the right oblique evaluation value calculation circuit 42. The right oblique evaluation value calculation circuit 42 calculates a right oblique direction evaluation value Vr. The addition data S4, S5 and S6 are input to the left oblique evaluation value calculation circuit 43. The left oblique direction evaluation value calculation circuit 43 calculates the left oblique direction evaluation value Vl. Image data obtained based on the photodiodes constituting the upper photodiode group S7 and the lower photodiode group S8 (the target pixel is B 2, 2 If so, photodiode B 2,0 , B 2, 2 And B 2, 4 Image data obtained on the basis of the vertical direction evaluation value calculation circuit 44. The vertical direction evaluation value calculation circuit 44 calculates the vertical direction evaluation value Vv. The addition data S9, S10, S11, and S12 are input to the horizontal evaluation value calculation circuit 45. The horizontal evaluation value calculation circuit 45 calculates a horizontal evaluation value Vh.
[0088]
Data representing the evaluation value calculated by the direction evaluation value calculation circuit 40 is input to the determination circuit 50. The discrimination circuit 50 includes a first comparator 51, a second comparator 52, a third comparator 53, and a fourth comparator 54 to which data indicating the threshold value TH is given. .
[0089]
Data representing the right oblique evaluation value Vr and data representing the left oblique evaluation value Vl are input to the first comparator 51, and a process of subtracting the left oblique evaluation value Vl from the right oblique evaluation value Vr is performed. Is compared with the threshold value TH (step 7 in FIG. 6).
[0090]
Data representing the right oblique evaluation value Vr and data representing the left oblique evaluation value Vl are also input to the second comparator 52, and processing for subtracting the right oblique evaluation value Vr from the left oblique evaluation value Vl is performed. A comparison process between the value and the threshold value TH is performed (the process of step 8 in FIG. 6).
[0091]
Data representing the vertical direction evaluation value Vv and data representing the horizontal direction evaluation value Vh are input to the third comparator 53 and the fourth comparator 54. In the third comparator 53, processing for subtracting the horizontal direction evaluation value Vh from the vertical direction evaluation value Vv is performed, and comparison processing between the subtraction value and the threshold value TH is performed (processing in Step 3 in FIG. 6). Further, the fourth comparator 54 performs a process of subtracting the vertical direction evaluation value Vv from the horizontal direction evaluation value Vh, and performs a comparison process between the subtraction value and the threshold value TH (step 4 in FIG. 6).
[0092]
Data representing the comparison result of the first comparator 51 to the fourth comparator 54 is input to the comparator 55. In the comparator 55, the data indicating the input comparison result is compared, and data indicating the discrimination result is generated. The generated discrimination result data is given to the adaptive interpolation filter processing circuit 60. In the comparator 55, the following processing is performed with the same priority as the processing shown in steps 3, 5, 7, and 9 of FIG.
[0093]
In other words, if the first value obtained by subtracting the horizontal direction evaluation value Vh from the vertical direction evaluation value Vv is larger than the threshold value TH, the determination result data is generated so that the interpolation is performed using the horizontal interpolation filter. When the first value is less than or equal to the threshold value, if the second value obtained by subtracting the vertical direction evaluation value Vv from the horizontal direction evaluation value Vh is greater than the threshold value TH, interpolation is performed using the vertical interpolation filter. As a result, discrimination result data is generated. When both the first value and the second value are equal to or less than the threshold value TH, if the third value obtained by subtracting the left oblique evaluation value Vl from the right oblique evaluation value Vr is greater than the threshold value TH, Discrimination result data is generated so that interpolation is performed using an interpolation filter. The fourth value obtained by subtracting the right diagonal evaluation value Vr from the left diagonal evaluation value Vl when all of the first value, the second value, and the third value are equal to or less than the threshold value TH. If it is larger than the value TH, discrimination result data is generated so that interpolation is performed using the left diagonal interpolation filter. If any of the first value, the second value, the third value, and the fourth value is equal to or less than the threshold value TH, the image data representing the pixel of interest is obtained without performing the interpolation process. The discrimination result data is generated so as to be output.
[0094]
The adaptive interpolation filter processing circuit 60 includes a filter corresponding to the above-described Expression 15 to Expression 26 (if necessary, a filter corresponding to Expression 27 is also included). Based on the discrimination result data given from the discrimination circuit 50, an interpolation process is performed using a corresponding filter (or a process of outputting image data representing the pixel of interest without performing the interpolation process). Parallel RGB image data subjected to the interpolation processing is output from the adaptive interpolation filter 60 and is supplied to the RGB / YC conversion circuit 26 as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a part of a light receiving surface of a CCD.
FIG. 2 shows a combination of photodiodes when calculating an evaluation value in the right oblique direction.
FIG. 3 shows a combination of photodiodes when calculating a left oblique direction evaluation value.
FIG. 4 shows a combination of photodiodes when calculating a vertical direction evaluation value.
FIG. 5 shows a combination of photodiodes when a horizontal direction evaluation value is calculated.
FIG. 6 is a flowchart illustrating pixel interpolation processing.
FIG. 7 is a block diagram showing a part of the electrical configuration of a digital still camera.
FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of an RGB interpolation circuit.
[Explanation of symbols]
25 RGB interpolation circuit
30 delay circuit
40 direction evaluation value calculation circuit
50 discrimination circuit
60 Adaptive interpolation filter processing circuit
PD photodiode
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12
Photodiode group

Claims (7)

三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力して補間画素を表すデータを生成する補間画素生成装置において,
相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データと,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データと,にもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出する検出手段,
上記検出手段によって検出された方向に応じて,上記着目画素を補間すべき画素を表わすデータを生成するフィルタを決定するフィルタ決定手段,および
上記フィルタ決定手段によって決定されたフィルタを用いて上記着目画素に対応する補間画素を表わすデータを生成する補間画素生成手段,
を備えた補間画素生成装置。
Interpolated pixels by inputting serial three primary color image data output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements in which a color filter that transmits a light component of any of the three primary colors is formed on the light receiving surface In an interpolated pixel generation device that generates data representing
A first primary color image obtained based on a first photoelectric conversion element group including a plurality of photoelectric conversion elements including a photoelectric conversion element adjacent to a target photoelectric conversion element corresponding to a target pixel whose high correlation direction is to be detected. A plurality of photoelectric conversion elements in which the ratio of data and transmitted color components of color filters adjacent to the first photoelectric conversion element group and formed on the light receiving surface constitute the first photoelectric conversion element group Detecting means for detecting a direction in which the pixel of interest is highly correlated based on the second three-primary-color image data obtained based on the second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements equal to
According to the direction detected by the detecting means, a filter determining means for determining a filter that generates data representing a pixel to which the target pixel is to be interpolated, and the target pixel using the filter determined by the filter determining means Interpolation pixel generation means for generating data representing an interpolation pixel corresponding to
An interpolated pixel generation apparatus comprising:
上記第1の光電変換素子群に上記着目光電変換素子が含まれている,請求項1に記載の補間画素生成装置。The interpolation pixel generation device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element of interest is included in the first photoelectric conversion element group. 上記第1の光電変換素子群の方向および上記第2の光電変換素子群の方向が,検出すべき方向の垂直方向である,請求項1に記載の補間画素生成装置。The interpolation pixel generation device according to claim 1, wherein a direction of the first photoelectric conversion element group and a direction of the second photoelectric conversion element group are perpendicular to a direction to be detected. 上記第1の光電変換素子群が,共通の光電変換素子を有する第1の複数の光電変換素子群からなり,上記第2の光電変換素子群が,共通の光電変換素子を有する第2の複数の光電変換素子群からなり,
上記第1の複数の光電変換素子群と上記第2の複数の光電変換素子群とが上記着目光電変換素子を中心として,対象位置に配置されているものである,
請求項1に記載の補間画素生成装置。
The first photoelectric conversion element group includes a first plurality of photoelectric conversion element groups having a common photoelectric conversion element, and the second photoelectric conversion element group includes a second plurality of photoelectric conversion elements. Of photoelectric conversion elements,
The first plurality of photoelectric conversion element groups and the second plurality of photoelectric conversion element groups are arranged at target positions around the photoelectric conversion element of interest.
The interpolated pixel generation device according to claim 1.
三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力する入力手段,
上記入力手段に入力した三原色画像データのうち,相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データのレベルを算出する第1の算出手段,
上記入力手段に入力した三原色画像データのうち,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データのレベルを算出する第2の算出手段,および
上記第1の算出手段によって算出されたレベルと上記第2の算出手段によって算出されたレベルとにもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出する検出手段,
を備えた相関方向検出装置。
Input means for inputting serial three-primary-color image data output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements in which a color filter that transmits a light component of any one of the three primary colors is formed on the light-receiving surface;
A first photoelectric conversion comprising a plurality of photoelectric conversion elements including a photoelectric conversion element adjacent to a target photoelectric conversion element corresponding to a target pixel for detecting a direction having high correlation among the three primary color image data input to the input means. A first calculating means for calculating the level of the first three primary color image data obtained based on the element group;
Of the three primary color image data input to the input means, the ratio of the transmission color component of the color filter adjacent to the first photoelectric conversion element group and formed on the light receiving surface is the first photoelectric conversion element. Second calculation means for calculating the level of second primary color image data obtained based on a second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements equal to the plurality of photoelectric conversion elements constituting the group; Detecting means for detecting a direction in which the pixel of interest is highly correlated based on the level calculated by the first calculating means and the level calculated by the second calculating means;
A correlation direction detection apparatus comprising:
三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力して補間画素を表すデータを生成する補間画素生成装置において,
相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データと,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データと,にもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出し,
検出された方向に応じて,上記着目画素を補間すべき画素を生成するフィルタを決定し,
決定されたフィルタを用いて上記着目画素に対応する補間画素を生成する,
補間画素生成方法。
Interpolated pixels by inputting serial three primary color image data output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements in which a color filter that transmits a light component of any of the three primary colors is formed on the light receiving surface In an interpolated pixel generation device that generates data representing
A first primary color image obtained based on a first photoelectric conversion element group including a plurality of photoelectric conversion elements including a photoelectric conversion element adjacent to a target photoelectric conversion element corresponding to a target pixel whose high correlation direction is to be detected. A plurality of photoelectric conversion elements in which the ratio of data and transmitted color components of color filters adjacent to the first photoelectric conversion element group and formed on the light receiving surface constitute the first photoelectric conversion element group Based on the second three-primary-color image data obtained based on the second photoelectric conversion element group consisting of a plurality of photoelectric conversion elements equal to, the direction in which the pixel of interest is highly correlated is detected,
According to the detected direction, determine a filter that generates a pixel to interpolate the pixel of interest,
Generating an interpolated pixel corresponding to the pixel of interest using the determined filter;
Interpolated pixel generation method.
三原色のいずれかの色の光成分を透過するカラー・フィルタが受光面上に形成されている多数の光電変換素子を含む固体電子撮像素子から出力されるシリアルな三原色画像データを入力し,
入力した三原色画像データのうち,相関性の高い方向を検出すべき着目画素に対応する着目光電変換素子に隣接した光電変換素子を含む複数の光電変換素子からなる第1の光電変換素子群にもとづいて得られる第1の三原色画像データの第1のレベルを算出し,
入力した三原色画像データのうち,上記第1の光電変換素子群に隣接し,かつ受光面上に形成されているカラー・フィルタの透過色成分の割合が上記第1の光電変換素子群を構成する複数の光電変換素子と等しい複数の光電変換素子からなる第2の光電変換素子群にもとづいて得られる第2の三原色画像データの第2のレベルを算出し,
算出された第1のレベルと第2のレベルとにもとづいて,上記着目画素の相関性の高い方向を検出する,
相関方向検出方法。
Input serial three-primary-color image data output from a solid-state electronic image sensor including a large number of photoelectric conversion elements in which a color filter that transmits light components of any one of the three primary colors is formed on the light-receiving surface;
Based on the first photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements including the photoelectric conversion elements adjacent to the target photoelectric conversion element corresponding to the target pixel whose detected direction is highly correlated among the input three primary color image data. Calculating the first level of the first three primary color image data obtained by
Of the input three primary color image data, the ratio of the transmitted color components of the color filter adjacent to the first photoelectric conversion element group and formed on the light receiving surface constitutes the first photoelectric conversion element group. Calculating a second level of second primary color image data obtained based on a second photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements equal to the plurality of photoelectric conversion elements;
Based on the calculated first level and second level, a direction in which the pixel of interest is highly correlated is detected.
Correlation direction detection method.
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