JP2007150441A - ノイズリダクション装置及びノイズリダクション方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】注目画素データを含む大エリアLと小エリアSを少なくとも含む複数のエリア毎に、エリアに含まれる注目画素データと同一色成分の画素データ(エリア同色画素データ)の平均値を算出する平均値算出部71と、算出した平均値に基づいて、複数のエリア毎にエリア同色画素データの分散を算出する分散算出部77と、注目画素データに含まれるノイズ量を推定するノイズ量推定部80と、複数のエリア毎の分散に基づいて、複数のエリアのうち注目画素データのノイズリダクションを行うために最適なエリアである最適エリアを判定する最適エリア判定部78と、最適エリアについて算出された平均値と注目画素データとの差分を、推定されたノイズ量に応じて小さくして注目画素データのNR処理を行うNR処理部75とを備える。
【選択図】図5
Description
図1に示すデジタルカメラは、固体撮像素子1と、A/D変換部2と、バッファ3と、前処理回路4と、タイミングジェネレータ(TG)5と、画素データ保持部6と、ノイズリダクション(NR)装置7と、信号処理部8とを備える。
NR装置7では、例えば図4に示すように、注目画素データを含むサイズの大きい大エリアLと、注目画素データを含むサイズの小さい小エリアSと、注目画素データを含む横長の横エリアHと、注目画素データを含む縦長の縦エリアVとを設定する。エリアS,H,VはエリアLの内側に設定される。
NR装置7は、平均算出部71と、二乗平均算出部72と、判別回路73と、メモリ74と、NR処理部75と、出力部76とを備える。
図7は、小エリアSを5行×5列、大エリアLを13行×13列とし、注目画素データがG成分であるときのG成分の画素データの積算経路の一例を示す図である。
図7に示す符号71a、71d、及び71fは、それぞれ遅延素子である。図7に示す符号71b、71c、71e、71g、71h、及び71iは、それぞれ積算器である。図7に示すように、小エリアSでの積算結果を大エリアLでの積算結果に積算することで、重複演算を避けることができ、効率の良い演算が可能となる。
ここで、f,g,hは所定の係数であり、sigmaは注目画素データに対応する偏差であり、valcは注目画素データの画素値であり、avesは最適エリアについて算出された平均値である。
図9は、注目画素データがG成分であるときの、図5に示したノイズリダクション装置の動作フローを示す図である。尚、注目画素データがR成分又はG成分であるときの動作も図9と同様である。図9では、大エリアL、小エリアS、横エリアH、及び縦エリアVの各々の符号を省略している。
撮像が行われ、RAW画像データが入力されると、平均算出部71、二乗平均算出部72、及び分散算出部77によって、大エリアL、小エリアS、横エリアH、及び縦エリアVの各々の平均と分散が算出される(S10)。
又、仮に大エリアLの分散より小エリアSの分散が小さい場合でも、大エリアLと小エリアSの平均にあまり差がないような場合には、大エリアL内の画像と小エリアS内の画像にあまり差がないと考えられる。低輝度部分の偽色や色ノイズは画質に大きな影響を与えるため、このような場合には、大エリアLを優先的に利用するのが望ましい。このような理由から、最適エリア判定部78は、大エリアLと小エリアSの平均も比較することで、大エリアLと小エリアSのどちらがNR処理を行うために適しているかを判定する。
エリアが(A),(C),(D),(E)のような位置に設定された場合には、大エリアLと小エリアSの分散及び平均に差があまりないため、大エリアLが最適エリアとして判定される。又、エリアが(B)や(F)のような位置に設定された場合には、大エリアLの分散よりも小エリアSの分散が小さく、且つ、大エリアLと小エリアSの平均に差が大きく、且つ、横エリアHと縦エリアVに差があまりないため、小エリアSが最適エリアとして判定される。最適エリアと判定されても、その最適エリア内に境界や網目等が存在している(C)や(D)のような場合には、解像感を低下させないために、NR処理は行われない。
撮像が行われ、RAW画像データが入力されると、平均算出部71、二乗平均算出部72、及び分散算出部77によって、大エリアLと小エリアSのそれぞれに含まれるR成分又はB成分の平均及び分散と、大エリアLと小エリアSのそれぞれに含まれるG成分の分散とが算出される(S70)。
2 A/D変換部
3 バッファ
4 前処理回路
5 TG
6 画素データ保持部
7 ノイズリダクション装置
8 信号処理部
71 平均算出部
72 二乗平均算出部
73 判別回路
74 メモリ
75 ノイズリダクション処理部
76 出力部
77 分散算出部
78 最適エリア判定部
79 ノイズリダクション実施判定部
80 ノイズ量推定部
Claims (6)
- 固体撮像素子から得られるRAW画像データのノイズリダクションを行うノイズリダクション装置であって、
前記RAW画像データの注目画素データを含む、サイズの大きい大エリアと、前記大エリアよりもサイズの小さい小エリアとを少なくとも含む複数のエリア毎に、前記エリアに含まれる前記注目画素データと同一色成分の画素データ(以下、エリア同色画素データという)の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値に基づいて、前記複数のエリア毎に、前記エリア同色画素データの分散を算出する分散算出手段と、
前記注目画素データに含まれるノイズ量を推定するノイズ量推定手段と、
前記複数のエリア毎の前記分散に基づいて、前記複数のエリアのうち、前記注目画素データのノイズリダクション処理に利用するのに最適なエリアである最適エリアを判定する最適エリア判定手段と、
前記最適エリアについて算出された前記平均値に、前記推定されたノイズ量に応じて前記注目画素データを近づける処理を行って、前記注目画素データのノイズリダクション処理を行うノイズリダクション処理手段とを備えるノイズリダクション装置。 - 請求項1記載のノイズリダクション装置であって、
前記最適エリアを判定するための判定基準となる閾値であって、前記ノイズ量に応じて決まる閾値を第一の閾値とし、
前記最適エリア判定手段は、前記複数のエリア毎の前記分散と、前記複数のエリア毎の前記平均値と、前記第一の閾値とを用いて、前記最適エリアを判定するノイズリダクション装置。 - 請求項1又は2記載のノイズリダクション装置であって、
前記最適エリアを利用して前記注目画素データにノイズリダクション処理を行うべきか否かを判定するための判定基準となる閾値であって、前記ノイズ量に応じて決まる閾値を第二の閾値とし、
前記最適エリアについて算出された前記分散と前記第二の閾値とを用いて、前記最適エリアを利用して前記注目画素データにノイズリダクションを行うべきか否かを判定するノイズリダクション実施判定手段と、
前記ノイズリダクション実施判定手段による判定結果に応じて、前記注目画素データ及び前記ノイズリダクション処理後の注目画素データのいずれかを出力する出力手段とを備えるノイズリダクション装置。 - 請求項3記載のノイズリダクション装置であって、
前記RAW画像データが、赤色(R)成分と緑色(G)成分と青色(B)成分の画素データを含み、
前記注目画素データが前記R成分又は前記B成分であった場合、
前記最適エリア判定手段は、前記大エリアに含まれる前記R成分又は前記B成分の画素データの分散と前記第一の閾値とに基づいて、前記大エリアが前記最適エリアであるか否かを判定し、前記大エリアが前記最適エリアでないと判定した場合に、前記小エリアに含まれる前記R成分又は前記B成分の画素データの分散と前記第一の閾値とに基づいて、前記小エリアが前記最適エリアであるか否かを判定し、
前記ノイズリダクション実施判定手段は、前記大エリア又は前記小エリアが前記最適エリアと判定された場合には、前記注目画素データにノイズリダクションを行うべきと判定し、前記小エリアが前記最適エリアでないと判定された場合には、前記注目画素データにノイズリダクションを行うべきでないと判定するノイズリダクション装置。 - 請求項1〜4のいずれか記載のノイズリダクション装置であって、
前記ノイズ量推定手段は、階調チャートを前記固体撮像素子により撮像して得られるRAW画像データによって予め求められた、各階調の画素データに含まれるノイズ量に相当するデータに基づいて、前記注目画素データに含まれるノイズ量を推定するノイズリダクション装置。 - 固体撮像素子から得られるRAW画像データのノイズリダクションを行うノイズリダクション方法であって、
前記RAW画像データの注目画素データを含む、サイズの大きい大エリアと、前記大エリアよりもサイズの小さい小エリアとを少なくとも含む複数のエリア毎に、前記エリアに含まれる前記注目画素データと同一色成分の画素データ(以下、エリア同色画素データという)の平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記平均値に基づいて、前記複数のエリア毎に、前記エリア同色画素データの分散を算出する分散算出ステップと、
前記注目画素データに含まれるノイズ量を推定するノイズ量推定ステップと、
前記複数のエリア毎の前記分散に基づいて、前記複数のエリアのうち、前記注目画素データのノイズリダクション処理に利用するのに最適なエリアである最適エリアを判定する最適エリア判定ステップと、
前記最適エリアについて算出された前記平均値に、前記推定されたノイズ量に応じて前記注目画素データを近づける処理を行って、前記注目画素データのノイズリダクション処理を行うノイズリダクション処理ステップとを含むノイズリダクション方法。
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