JP2007129361A - 色収差抑圧回路及びこれを備えた撮像装置並びに色収差抑圧プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズ10及びCCD12で得られた被写体画像の画像信号はホワイトバランス調整回路26でホワイトバランスが調整された後、ガンマ補正される前に色にじみ検出回路36に供給される。色にじみ検出回路36はロースライス回路、ハイパスフィルタ及びハイクリップ回路を有し、画像信号を構成するG信号のハイライトのエッジ部分を検出し、色にじみ検出信号としてγ補正回路30の後段に配置された色にじみ抑圧回路38に供給する。色にじみ抑圧回路38はガンマ補正後の色差信号CB,CRに対して色にじみ検出信号を用いて補正することで被写体画像のハイライトのエッジに生じている色にじみを抑圧する。
【選択図】図1
Description
図1に、本実施形態におけるデジタルカメラの構成ブロック図を示す。レンズ10は、被写体からの光を撮像素子としてのCCD12に結像する。CCD12は、Bayer配列のカラーフィルタを有し、被写体光を光電変換して画像信号を生成してCDS14に供給する。CDS14は、CCD12からの画像信号を相関二重サンプリングしてアナログデジタル変換器A/D16に供給する。A/D16は、画像信号をデジタル信号に変換し、画像メモリ18に格納する。CCD12、CDS14及びA/D16はタイミングジェネレータ(TG)50から供給されるクロック信号に同期して動作し、画像メモリ18はメモリコントローラ12で読み出し及び書き込みが制御される。画像メモリ18から読み出された画像信号はRGB分離回路20にてR信号、G信号及びB信号に分離され、輝度色差信号生成回路22に供給される。輝度色差信号生成回路22は、R信号、G信号、B信号から輝度信号Y及び色差信号CR、CBを生成し、RGB信号生成回路24に供給する。RGB信号生成回路24は、輝度信号Y及び色差信号CR,CBから再びR信号、G信号、B信号を生成する。一度輝度信号及び色差信号に変換した後、再びRGB信号に戻す理由は、画像信号のエッジを検出するための輝度信号Yが必要となるからである。すなわち、輝度色差生成回路22で生成された輝度信号Yは、エッジ処理回路34に供給されてエッジが検出される。RGB信号生成回路24は、生成したR信号、G信号、B信号をホワイトバランス(WB)調整回路26に供給する。ホワイトバランス(WB)調整回路26は、R信号、G信号、B信号のホワイトバランスを調整して色補正回路28に供給する。また、ホワイトバランス調整回路26から出力されたR信号、G信号、B信号の少なくともいずれかは色にじみ検出回路(色収差検出回路)36に供給される。色補正回路28はR信号、G信号、B信号の色を補正してγ補正回路30に供給する。γ補正回路30はR信号、G信号、B信号にガンマ補正を施してRγ信号、Gγ信号、Bγ信号として輝度色差信号生成回路32に供給する。輝度色差信号生成回路32はガンマ補正された信号から輝度信号YL及び色差信号CR、CBを生成して出力する。輝度信号YLは加算回路35に供給され、色差信号CR、CBは色にじみ抑圧回路(色収差抑圧回路)38に供給される。加算回路35は、エッジ処理回路34でエッジ処理された輝度信号とガンマ補正された輝度信号とを加算し、画像メモリ40に格納する。また、色にじみ抑圧回路38は、後述するように色にじみ検出回路36で検出された色にじみ検出信号に基づいて色差信号に含まれる色収差を抑圧して画像メモリ40に格納する。画像メモリ40に格納された輝度信号及び色差信号は圧縮伸長回路42でJPEG等のフォーマットに圧縮され、あるいはRAWデータのままフラッシュメモリ等の記録媒体48に格納される。また、記録媒体48に格納された画像データは圧縮伸長回路42で伸長され、NTSC等の表示フォーマットに変換されてLCD46に表示される。画像メモリ40はメモリコントローラ12で読み出し及び書き込みが制御される。タイミングジェネレータ(TG)50、メモリコントローラ12、色にじみ検出回路36、圧縮伸長回路42はCPU44により制御され、CPU55はユーザ操作可能な操作部54からの操作信号に基づき制御する。
図4に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。図2に示された色にじみ検出回路36に対し、ハイクリップ回路36d及び乗算回路36eが付加された構成である。また、ホワイトバランス調整回路26からのG信号は図2と同様にロースライス回路36aに供給されるが、G信号はハイクリップ回路36dにも供給される。
図5に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。図2に示された色にじみ検出回路36に対し、B信号を処理対象とするロースライス回路36f、ハイパスフィルタ36g、ロークリップ回路36h、反転回路36i及び乗算回路36eが付加された構成である。ホワイトバランス調整回路26からのG信号は図2と同様にロースライス回路36aに供給され、B信号はロースライス回路36fに供給される。
図7に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。図5に示す色にじみ検出回路36に対し、ハイパスフィルタ36b、36gのカットオフ周波数特性が変更され、絶対値回路(ABS)回路36j、ローパスフィルタ36kが付加された構成である。
図9に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。上記の各実施形態では、基本的にハイライトのエッジ部分を色にじみ発生部分として検出しているが、本実施形態では、ハイライトのエッジ部分であって特定の色域のみを色にじみ(色収差)として検出する構成を示す。
図11に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。図9に示された色にじみ検出回路36に対し、ハイクリップ回路36cの後段にローパスフィルタ36t及び乗算回路36vが付加されるとともに、ロースライス回路36aと並列にハイクリップ回路36uが付加された構成である。ハイクリップ回路36u及び乗算回路36vは、図4に示された第2実施形態の構成と同様の機能を有し、ハイライトのエッジでG信号レベルが十分低下した場合にのみ色にじみ検出信号を生成する。ローパスフィルタ36tはハイクリップ回路36cからの信号を滑らかにするためのもので、図4と同様になくてもよい。
図12に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。図9に示された色にじみ検出回路36に対し、ローパスフィルタ36w、ロークリップ回路36x、反転回路36y、36α、及び乗算回路36zが付加された構成である。図9に示された色にじみ検出回路36では、特定の色域を検出対象としているが、本実施形態では、特定の色域であり、かつ、当該色域の幅が所定値以下の細い領域のみを検出対象とする。これは、当該色域の幅が所定値以上と太い、つまり連続して存在する場合には本来的に撮影画像に存在する色域であって偽色ではないとみなせるからであり、これを色にじみ抑圧の対象から除外するためである。
図14に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。図12と同様に特定の色域信号のうち信号幅が所定値以下の信号のみを検出する場合である。図12の色にじみ検出回路36に対し、ローパスフィルタ36wをロークリップ回路36βで置き換え、ロークリップ回路36xをフィルタ36γで置き換えた構成である。ロークリップ回路36βは、乗算回路36sからの信号のローレベルをクリップし、フィルタ36γに供給する。フィルタ36γはローパスフィルタであり、高周波成分を除去して反転回路36yに供給する。
図16に、本実施形態における色にじみ検出回路(色収差検出回路)36の構成を示す。図11に示す色にじみ検出回路36における構成を多重化したものである。より特定邸には、図11ではマゼンタの色域を抑圧しているが、本実施形態ではマゼンタの色域とシアンの色域を抑圧する。すなわち、ロースライス回路36a1、ハイパスフィルタ36b1、ハイクリップ回路36c1、ローパスフィルタ36t1、ハイクリップ回路36u1、色差信号生成回路36m、演算回路36n1、36q1、ロークリップ回路36p1、36r1、乗算回路36s1、36e1、36v1は図11の構成と同一であり、さらに、ロースライス回路36a2、ハイパスフィルタ36b2、ハイクリップ回路36c2、ローパスフィルタ36t2、ロークリップ回路36u2、演算回路36n2、36q2、ロークリップ回路36p2、36r2、乗算回路36s2、36e2、36v2及び最大値回路(MAX)36δが付加された構成である。
図19に、本実施形態におけるデジタルカメラの構成を示す。図1に対し、色抑圧回路38がガンマ補正後ではなくガンマ補正前に配置されている点が異なる。第1実施形態で述べたように、ガンマ補正前で色にじみ(色収差)を抑圧してしまうと、ガンマ補正により色にじみを抑圧した部分がグレー化してしまう問題がある。そこで、本実施形態では、ガンマ補正前で色にじみを抑圧する際に、輝度信号も同時に補正することで、ガンマ補正によるグレー化を抑制する。
Claims (27)
- 被写体像の高輝度部分に生じる色収差を抑圧する回路であって、
前記被写体像のガンマ補正前の画像信号から色収差部分を検出する検出手段と、
前記画像信号をガンマ補正するガンマ補正手段と、
前記ガンマ補正手段でガンマ補正された画像信号に対し、前記検出手段で検出された色収差部分の色成分を抑圧する抑圧手段と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、前記ガンマ補正前の画像信号を構成するR信号、G信号、B信号のうちG信号に基づいて前記色収差部分を検出することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号から高輝度部分のエッジを検出するエッジ検出手段
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を第1所定レベルでスライスするスライス回路と、
前記スライス回路でスライスされた画像信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでクリップするクリップ回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項4記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、さらに、
前記ガンマ補正前の画像信号を前記第1所定レベルでクリップする第2クリップ回路と、
前記クリップ回路からの信号と、前記第2クリップ回路からの信号の乗算を演算する乗算回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を構成するR信号、G信号、B信号のうちのG信号を第1所定レベルでスライスする第1スライス回路と、
前記第1スライス回路でスライスされたG信号の高周波成分を抽出する第1ハイパスフィルタと、
前記第1ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでハイクリップあるいはロークリップのいずれかにクリップする第1クリップ回路と、
前記ガンマ補正信号を構成するR信号、G信号、B信号のうちのB信号を前記第1所定レベルでスライスする第2スライス回路と、
前記第2スライス回路でスライスされたB信号の高周波成分を抽出する第2ハイパスフィルタと、
前記第2ハイパスフィルタからの信号を前記第2所定レベルで、かつ前記第1クリップ回路でのクリップと異なる極性でクリップする第2クリップ回路と、
前記第1クリップ回路からの信号あるいは前記第2クリップからの信号のいずれかを反転させて乗算を演算する乗算回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を構成するR信号、G信号、B信号のうちのG信号を第1所定レベルでスライスする第1スライス回路と、
前記第1スライス回路でスライスされたG信号の高周波成分を抽出する第1ハイパスフィルタと、
前記第1ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでハイクリップあるいはロークリップのいずれかにクリップするクリップ回路と、
前記ガンマ補正信号を構成するR信号、G信号、B信号のうちのB信号を前記第1所定レベルでスライスする第2スライス回路と、
前記第2スライス回路でスライスされたB信号の高周波成分を抽出する第2ハイパスフィルタと、
前記第2ハイパスフィルタからの信号の絶対値を検出する絶対値回路と、
前記絶対値回路からの信号の低周波成分を抽出するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタからの信号あるいは前記絶対値回路からの信号のいずれかを反転させて乗算を演算する乗算回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号から高輝度部分のエッジを検出する手段と、
前記ガンマ補正前の画像信号から特定の色域を抽出する手段と、
検出されたエッジのうち、抽出された色域を有する信号を抽出する手段と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を第1所定レベルでスライスするスライス回路と、
前記スライス回路でスライスされた画像信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでクリップするクリップ回路と、
前記ガンマ補正前の画像信号から色差信号を生成する色差信号生成回路と、
前記色差信号から特定の色域の信号を抽出する抽出回路と、
前記クリップ回路からの信号と前記抽出回路からの信号の乗算を演算する乗算回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項9記載の色収差抑圧回路において、
前記色差信号生成回路は、前記画像信号を構成するR信号、G信号、B信号から色差信号CR及びCBを生成し、
前記抽出手段は、k及びmをパラメータとして前記特定の色域を
CB’=CB−k・CR>0
CR’=CR−m・CB>0
とすることを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項9記載の色収差抑圧回路において、
前記特定の色域はマゼンタであることを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項9記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、さらに、
前記抽出回路からの信号のうち、一定値以上の信号レベルが所定幅以下である信号を抽出する第2抽出回路
を有し、前記乗算回路は、前記クリップ回路からの信号と前記第2抽出回路からの信号の乗算を演算することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項9記載の色収差抑圧回路において、
前記色差信号生成回路は、前記画像信号を構成するR信号、G信号、B信号から色差信号CR及びCBを生成し、
前記抽出手段は、c及びdをパラメータとして前記特定の色域を
CB’’=c・CB−CR<0
CR’’=d・CR−CB>0
とすることを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項9記載の色収差抑圧回路において、
前記特定の色域はシアンであることを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項10記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段の前記スライス回路は、前記ガンマ補正前の画像信号のうち、G信号のレベルをスライスすることを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項13記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段の前記スライス回路は、前記ガンマ補正前の画像信号のうち、R信号のレベルをスライスすることを特徴とする色収差抑圧回路。 - 被写体像の高輝度部分に生じる色収差を抑圧する回路であって、
前記被写体像のガンマ補正前の画像信号から色収差部分を検出する検出手段と、
前記画像信号に対し、検出手段で検出された色収差部分の色成分及び輝度成分を抑圧する抑圧手段と、
前記抑圧手段で抑圧された画像信号をガンマ補正するガンマ補正手段と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項17記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、前記ガンマ補正前の画像信号を構成するR信号、G信号、B信号のうちG信号に基づいて前記色収差部分を検出することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項17記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号から高輝度部分のエッジを検出するエッジ検出手段
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項17記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を第1所定レベルでスライスするスライス回路と、
前記スライス回路でスライスされた画像信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでクリップするクリップ回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1乃至請求項20のいずれかに記載された色収差抑圧回路を備える撮像装置。
- 被写体画像の色収差を抑圧するためのプログラムであって、該プログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータは、
被写体画像のガンマ補正前の画像信号から色収差部分を検出するステップと、
前記画像信号をガンマ補正するステップと、
ガンマ補正された画像信号に対し、検出された前記色収差部分の色成分を抑圧して表示装置を表示するステップと、
を実行することを特徴とする色収差抑圧プログラム。 - 被写体画像の色収差を抑圧するためのプログラムであって、該プログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータは、
前記被写体画像のガンマ補正前の画像信号から色収差部分を検出するステップと、
前記画像信号に対し、検出された前記色収差部分の色成分及び輝度成分を抑圧するステップと、
抑圧された画像信号をガンマ補正して表示装置に表示するステップと、
を有することを特徴とする色収差抑圧プログラム。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を第1所定レベルでスライスするスライス回路と、
前記スライス回路でスライスされた画像信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでクリップして反転するクリップ及び反転回路と、
前記クリップ及び反転回路からの信号Sに対し、1−Sを演算する演算回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項1記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を第1所定レベルでスライスするスライス回路と、
前記スライス回路でスライスされた画像信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでクリップして反転するクリップ及び反転回路と、
前記クリップ及び反転回路からの信号Sに対し、1−Sを演算する演算回路と、
前記ガンマ補正前の画像信号から色差信号を生成する色差信号生成回路と、
前記色差信号から特定の色域の信号を抽出する抽出回路と、
前記演算回路からの信号と前記抽出回路からの信号の乗算を演算する乗算回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項17記載の色収差抑圧回路において、
前記検出手段は、
前記ガンマ補正前の画像信号を第1所定レベルでスライスするスライス回路と、
前記スライス回路でスライスされた画像信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタからの信号を第2所定レベルでクリップして反転するクリップ及び反転回路と、
前記クリップ及び反転回路からの信号Sに対し、1−Sを演算する演算回路と、
を有することを特徴とする色収差抑圧回路。 - 請求項24〜26のいずれかに記載の色収差抑圧回路において、
前記クリップ及び反転回路は、入力レベルに対して出力レベルを1対1に規定する重み関数を用いて入力信号を変換することで前記クリップと反転を同時に実行することを特徴とする色収差抑圧回路。
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