JP2006020251A - Photographing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影装置に関し、更に詳しくはデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の撮影装置に関するものである。 The present invention relates to a photographing apparatus, and more particularly to a photographing apparatus such as a digital camera or a camera-equipped mobile phone.
デジタルカメラの静止画像に発生するノイズを低減して目立たなくする発明が知られている(例えば特許文献1)。この発明では、固体撮像素子(CCD等)から出力された画像信号に所定の処理を施して得た輝度信号Y,色差信号Cr,Cbを離散コサイン変換回路で周波数分解し、その成分を量子化テーブルの値で割り、求めた商を符号化してデータ圧縮をし、記録媒体に記録するものであり、量子化の際に通常用の量子化テーブルと、視感上ノイズの多い周波数帯域に対して、それに対応する割り算の除数を大きな値にすることでノイズを目立たなくする視感補正用テーブルとを必要に応じて切換えている。 An invention is known that reduces noise generated in a still image of a digital camera to make it inconspicuous (for example, Patent Document 1). In the present invention, the luminance signal Y and the color difference signals Cr and Cb obtained by performing predetermined processing on the image signal output from the solid-state imaging device (CCD or the like) are frequency-resolved by a discrete cosine transform circuit, and the components are quantized. Divide by the table value, encode the obtained quotient, compress the data, and record it on the recording medium. When quantizing, the normal quantization table and the frequency band with a lot of visual noise Thus, the visual compensation table for making the noise less noticeable by switching the corresponding divisor to a large value is switched as necessary.
上記特許文献1に記されているように、上記視感補正用テーブルは、画像の解像度を落とすという欠点を内包しており、これを避けるために、ノイズの影響を受けやすい長時間露光時に限って使用した方がよいとされており、実用性の面で問題がある。
As described in the above-mentioned
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、画像の解像度を低下させることなくノイズ感の少ない良好な画質を得ることができる撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a photographing apparatus capable of obtaining a good image quality with little noise feeling without reducing the resolution of an image.
本発明の撮影装置は、固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、1画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データについて離散コサイン変換を施して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする。 The image capturing apparatus of the present invention converts an image signal output from a solid-state image sensor into digital image data, and performs image coring processing on the image data. Divide and perform discrete cosine transform on the luminance data of each block to measure the high frequency component contained in each block, and for the block with relatively few high frequency components, the coring amount used for coring processing And a coring amount is reduced for a block having a relatively high frequency component.
また、固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、1画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする。 Further, in an imaging device that converts an image signal output from a solid-state image sensor into digital image data and performs coring processing on the image data, image data for one screen is divided into a plurality of blocks, and each block The high-frequency component included in each block is measured by passing the luminance data of each block through a high-pass filter, and the amount of coring used for coring processing is increased for blocks with relatively low high-frequency components. The feature is that the coring amount is reduced for a block having a relatively large number of components.
また、固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、1画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通すとともに、前記輝度データに輪郭強調処理を施し、前記高域フィルタに通した結果と輪郭強調処理した結果との差を算出し、この差の値が相対的に小さいブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、前記差の値が相対的に大きいブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする。 Further, in an imaging device that converts an image signal output from a solid-state image sensor into digital image data and performs coring processing on the image data, image data for one screen is divided into a plurality of blocks, and each block The luminance data is passed through a high-pass filter, contour enhancement processing is performed on the luminance data, and a difference between the result passed through the high-pass filter and the result of contour enhancement processing is calculated. For a small block, the coring amount used for the coring process is increased, and for a block having a relatively large difference value, the coring amount is decreased.
本発明の撮影装置によれば、1画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データに離散コサイン変換を施して高周波成分を測定し、高周波成分が相対的に少ないブロックにはコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックにはコアリング量を小さくするので、画像の解像度を低下させることなくノイズ感の少ない良好な画質を得ることができる。また、各ブロックの輝度データに離散コサイン変換を施す代わりに、高域フィルタを通してもよい。また、高域フィルタを通した結果と輪郭強調処理した結果との差を算出し、この値の大きさによってコアリング量を決めるようにしてもよい。 According to the photographing apparatus of the present invention, the image data for one screen is divided into a plurality of blocks, and the luminance data of each block is subjected to discrete cosine transform to measure the high frequency component, and the block having relatively few high frequency components Since the coring amount is increased and the coring amount is decreased for blocks having a relatively high frequency component, it is possible to obtain a good image quality with less noise without reducing the resolution of the image. Further, instead of performing discrete cosine transform on the luminance data of each block, a high-pass filter may be used. Further, the difference between the result obtained by passing the high-pass filter and the result obtained by performing the edge enhancement process may be calculated, and the coring amount may be determined based on the magnitude of this value.
本発明を適用した撮影装置としての第1実施形態であるデジタルカメラ10の電気的構成を示す図1において、撮影レンズ12の背後には、CCD14が配置されている。CCD14は、周知のように、多数の受光素子をマトリックス状に配列することにより光電面を備えており、撮影レンズ12を通過し、光電面に結像した被写体光を光電変換する。光電面の前方には、各画素に光を集光するためのマイクロレンズアレイと、各画素がそれぞれR,G,Bのいずれかに対応するように各色のフイルタが規則的に配列されたカラーフイルタアレイとが配置されている。
In FIG. 1 showing the electrical configuration of a
CCD14は、CCD駆動回路16から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷を1ラインずつシリアルな撮像信号として出力する。各画素の電荷蓄積時間(露出時間)は、CCD駆動回路16から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決められる。
The
CCD14から取り込まれたアナログの撮像信号は、相関2重サンプリング回路(CDS)と、増幅回路(AMP)からなるCDS&AMP18に入力される。CDSは、アナログ信号のノイズを除去し、AMPはこのアナログ信号を増幅する。CDS&AMP18から出力されたアナログ信号は、ADC20に入力される。ADC20は、アナログ信号をデジタル変換して画像データを生成する。この画像データは、CCD−RAWデータであり、このCCD−RAWデータがDSP(Digital Signal Processor)22に入力される。
An analog imaging signal captured from the
DSP22は、マルチプレクサ24,プロセス回路26,2次元輪郭強調処理回路28,コアリング処理回路30,ブロック化回路32,DCT回路34,高域成分積算回路36,コアリングテーブル38からなる。マルチプレクサ24は、前記CCD−RAWデータをR,G,Bデータに変換する。
The DSP 22 includes a
プロセス回路26は、R,G,Bデータを輝度信号Y、色差信号Cr、Cbに変換するYC処理を行う。2次元輪郭強調処理回路28は、輝度信号Yを低域成分と高域成分とに分け、この高域成分をゲインアップすることにより輪郭強調処理を行い、この輪郭強調処理した輝度信号Yと、色差信号Cr、Cbとをコアリング処理回路30に送る。
The
一方、ブロック化回路32は、図2に示すように、マルチプレクサ24から出力された1画面分のGデータをm×n個の単位ブロック(8×8画素)に分割する。DCT回路34は、単位ブロック毎に2次元離散コサイン変換(DCT(Discrete Cosine Transform))を行い、8×8画素の2次元の絵を周波数分解する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
高域成分積算回路36は、DCTされた単位ブロック毎の高周波成分(高域成分)を積算し、このDCT積算値の大きさ(対数)によって8段階のランク付けを行い、各ランクによってインデックス0,1,・・・,7を付け(図3参照)、コアリングテーブル38に記憶する。なお、ランクが大きい程、高いインデックスを付ける。また、ランク付けを対数で行うことにより、自然なノイズリダクションが実現できる。
The high-frequency
コアリング処理回路30は、2次元輪郭強調処理回路28から入力された輝度信号Yの高域成分のノイズ成分をコアリングテーブル38からのインデックス情報に基づいてカットする。このようにノイズ成分が除去されたメモリ制御回路40を介して画像メモリ42に記憶される。
The
メモリ制御回路40は、システムバス44に接続されている。このシステムバス44には、メモリ制御回路40の他、CPU46,ROM48,RAM50,DMAC52,PIO54,JPEG圧縮回路56,外部記憶制御部58を介してメモリカード60,ビデオエンコーダ62,外部通信回路64が接続されている。なお、デジタルカメラ10の各部に電源を供給する電源ユニット66が設けられている。
The
CPU46は、ROM48に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラ10全体を制御する。RAM50は、CPU46のワークエリアとして使用される。DMAC52は、CPU46を介さずにデータ転送を行なう周知のDMAコントローラである。PIO54は、DMAC52が正常に動作しない場合の緊急用として用いられるプログラムI/Oである。
The
JPEG圧縮回路56は、画像データにJPEG形式で圧縮処理を施して画像ファイルを生成する。この画像ファイルは、外部記憶制御部58を介してメモリカード60に記憶される。ビデオエンコーダ62は、画像データに基づいて図示しない液晶パネルに画像を表示する。外部通信回路64は、外部のUSB機器等と通信するためのインターフェース回路である。
The
このように構成されたデジタルカメラ10の作用を図4に示すフローチャートに従って説明する。撮影操作が行われると、CCD14から出力されたアナログの画像信号がCDS&AMP18を経てADC20によりデジタルの画像データに変換される(st1)。この1画面分のCCD−RAWデータである画像データは、DSP22に入力されると、マルチプレクサ24によってR,G,Bデータに分離され、この中のGデータがブロック化回路32に入力され、m×n個の単位ブロックに分割される(st2)。
The operation of the
前記各単位ブロックはDCT回路34によってDCT演算が施された(st3)後、それぞれの高域成分が高域成分積算回路36によって積算される(st4)。この積算値の大きさによって各単位ブロックは8段階のランク付けが行われ(st5)、各ランク毎にインデックス0,1,・・・,7が付けられ、コアリングテーブル38に記憶される(st6)。
Each unit block is subjected to DCT calculation by the DCT circuit 34 (st3), and then each high frequency component is integrated by the high frequency component integrating circuit 36 (st4). Each unit block is ranked in eight stages according to the magnitude of this integrated value (st5), and
一方、マルチプレクサ24で分離されたR,G,Bデータは、プロセス回路26によって輝度信号Y、色差信号Cr、Cbに変換されて(st7)、輝度信号Yの取り出しが行われる(st8)。この輝度信号Yは、2次元輪郭強調処理回路28によって、低域成分と高域成分とに分けられ(st9)、高域成分がゲインアップされることにより(st10)、輪郭強調処理される。なお、この輪郭強調処理の度合は一定である。
On the other hand, the R, G, B data separated by the
輪郭強調処理が施された輝度信号Yと、色差信号Cr、Cbがコアリング処理回路30に送られ、コアリングテーブル38を参照してコアリングテーブル処理が行われる(st11)。このコアリングテーブル処理によってノイズ成分がカットされた輝度信号Yと、色差信号Cr、Cbとからなる画像データがメモリ制御回路40を介して画像メモリ42に記憶される(st12)。このように処理された画像は、画像全体のノイズ感が改善され、かつ細部のディテールが強調されるため、良好が画質となる。
The luminance signal Y and the color difference signals Cr and Cb subjected to the contour enhancement process are sent to the
次に、第2実施形態であるデジタルカメラ70の電気的構成を示す図5及び主なシーケンスを示す図6において、前記第1実施形態と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。デジタルカメラ70のDSP71の構成が第1実施形態と異なる。マルチプレクサ24によって1画面分のCCD−RAWデータがR,G,Bデータに分離され、この中のGデータがブロック化回路32に入力され、m×n個の単位ブロックに分割された(st2)後、HPF72に送られ、各ブロック毎に高域フィルタを通される(st13)。これにより、遮断周波数以上の周波数の信号だけが通過され、遮断周波数以下の周波数の信号が減衰されるから、Gデータに含まれるノイズ成分がカットされる。以下は、第1実施形態と同様であるから、説明を省略する。
Next, in FIG. 5 showing the electrical configuration of the
なお、図6のフローチャートに付してあるステップ番号について、前記第1実施形態と共通するステップには、同じ番号が付してあり、異なるステップのみに新たな番号が付してあるため、必ずしも数字の大きさの順番がステップの順番を表していない。 In addition, about the step number attached | subjected to the flowchart of FIG. 6, since the same number is attached | subjected to the step which is common in the said 1st Embodiment, a new number is attached | subjected only to a different step, Therefore The order of the numbers does not represent the order of the steps.
次に、第3実施形態であるデジタルカメラ80の電気的構成を示す図7及び主なシーケンスを示す図8において、前記第1,2実施形態と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。デジタルカメラ70のDSP81の構成が第1,2実施形態と異なる。プロセス回路26によってR,G,Bデータが輝度信号Y、色差信号Cr、Cbに変換され(st7)、2次元輪郭強調処理回路28に送られるが、プロセス回路26から出力された輝度信号Yが取り出され(st8)、ブロック化回路32に入力される。
Next, in FIG. 7 showing the electrical configuration of the
ブロック化回路32で輝度信号Yが単位ブロック毎に分割されて(st14)HPF72に送られ、各単位ブロック毎に高域フィルタを通された(st13)後、減算回路84に送られる。なお、輝度信号Yをブロック毎に分割するのは、1画面分の画像データを単位ブロック毎に分割するため、その分割されたブロックに1対1の関係でアドレスするためである。
The luminance signal Y is divided for each unit block by the block forming circuit 32 (st14), sent to the
なお、図8のフローチャートに付してあるステップ番号について、前記第1,2実施形態と共通するステップには、同じ番号が付してあり、異なるステップのみに新たな番号が付してあるため、必ずしも数字の大きさの順番がステップの順番を表していない。 In addition, about the step number attached | subjected to the flowchart of FIG. 8, since the same number is attached | subjected to the step which is common in the said 1st, 2 embodiment, a new number is attached | subjected only to a different step. The order of the numbers does not necessarily represent the order of the steps.
一方、2次元輪郭強調処理回路28で輪郭強調処理が施された輝度信号Yも減算回路84に送られ、減算回路84によって、高域フィルタを通された輝度信号Yと輪郭強調処理が施された輝度信号Yとの差が演算される(st15)。この演算結果が積算回路86に送られて積算され、この積算値の大きさによって8段階のランク付けが行われ(st5)、各ランク毎にインデックス0,1,・・・,7が付けられ、コアリングテーブル38に記憶される(st6)。以下、第1,2実施形態と同様であるから説明を省略する。
On the other hand, the luminance signal Y subjected to the contour enhancement processing by the two-dimensional contour
以上説明した実施形態では、撮影装置としてデジタルカメラの例を挙げたが、本発明はこれに限定されることなく、カメラ付き携帯電話やカメラ付きPDA等でもよい。 In the embodiments described above, an example of a digital camera has been given as an example of a photographing apparatus. However, the present invention is not limited to this, and a mobile phone with a camera, a PDA with a camera, or the like may be used.
10,70,80 デジタルカメラ
22,71,81 DSP
24 マルチプレクサ
26 プロセス回路
28 2次元輪郭強調処理回路
30 コアリング処理回路
32 ブロック化回路
34 DCT回路
36 高域成分積算回路
38 コアリングテーブル
42 画像メモリ
72 HPF
84 減算回路
86 積算回路
10, 70, 80
24
84
Claims (3)
1画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データについて離散コサイン変換を施して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする撮影装置。 In an imaging device that converts an image signal output from a solid-state image sensor into digital image data and applies a coring process to the image data.
The image data for one screen is divided into a plurality of blocks, the luminance data of each block is subjected to discrete cosine transform to measure the high frequency component contained in each block, and this high frequency component is reduced to a relatively small block On the other hand, a photographing apparatus characterized in that the coring amount used for the coring process is increased and the coring amount is decreased for a block having a relatively high frequency component.
1画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする撮影装置。 In an imaging device that converts an image signal output from a solid-state image sensor into digital image data and applies a coring process to the image data.
The image data for one screen is divided into a plurality of blocks, the luminance data of each block is passed through a high-pass filter, and the high-frequency component contained in each block is measured. On the other hand, a photographing apparatus characterized in that the coring amount used for the coring process is increased and the coring amount is decreased for a block having a relatively high frequency component.
1画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通すとともに、前記輝度データに輪郭強調処理を施し、前記高域フィルタに通した結果と輪郭強調処理した結果との差を算出し、この差の値が相対的に小さいブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、前記差の値が相対的に大きいブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする撮影装置。
In an imaging device that converts an image signal output from a solid-state image sensor into digital image data and applies a coring process to the image data.
The image data for one screen is divided into a plurality of blocks, the luminance data of each block is passed through a high-pass filter, and the edge enhancement process is performed on the brightness data, and the result of passing through the high-pass filter and the edge enhancement process The difference is calculated, and the coring amount used for coring processing is increased for blocks having a relatively small difference value, and for blocks having a relatively large difference value. An imaging apparatus characterized by reducing the coring amount.
Priority Applications (1)
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JP2004198506A JP2006020251A (en) | 2004-07-05 | 2004-07-05 | Photographing apparatus |
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