JP2008116671A - Signal processing device and signal processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To forecast, estimate or evaluate the restored state of signal data concerning signal data which is restored to signal data considered as non-deteriorated one from signal data which is changed, such as, deteriorated. <P>SOLUTION: The signal processing device has a processing part 4 generating data on a signal before change or an original signal to be acquired originally or restored signal data that is approximate signal data to the original signal from the original signal data which is changed, such as, deteriorated by utilizing data on change factor information when changing. The processing part 4 generates already changed known data by changing prescribed known signal data by utilizing the data on the change factor information, acquires restored data for reference obtained by restoring the already changed known data to the known signal data or the signal data approximate thereto by utilizing the data on the change factor information, and contrasts the known signal data with the restored data for reference. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、信号処理装置および信号処理方法に関する。   The present invention relates to a signal processing apparatus and a signal processing method.

従来から、カメラ等の信号(画像)処理装置で被写体を撮影した際には、その画像には時々劣化が生ずることが知られている。画像劣化の要因としては撮影時の手ぶれ、光学系の各種の収差、レンズの歪み等がある。   Conventionally, when a subject is photographed by a signal (image) processing device such as a camera, it is known that the image sometimes deteriorates. Factors of image degradation include camera shake during shooting, various aberrations of the optical system, lens distortion, and the like.

撮影時の手ぶれによって、劣化した撮影画像を是正するには、レンズを動かす方式と、回路処理する方式とが知られている。たとえば、レンズを動かす方式としては、カメラの手ぶれを検出し、所定のレンズを、その検出した手ぶれに合わせて動かすことで是正する方式が知られている(特許文献1参照)。また、回路処理する方式としては、カメラの光軸の変動を角加速度センサで検出し、検出した角速度等から撮影時のぼけ状態を表す伝達関数を取得し、撮影画像に対し、取得した伝達関数の逆変換を行い、劣化した画像を是正するものが知られている(特許文献2参照)。   In order to correct a photographed image that has deteriorated due to camera shake during photographing, a method of moving a lens and a method of circuit processing are known. For example, as a method of moving a lens, a method is known in which camera shake is detected and corrected by moving a predetermined lens in accordance with the detected camera shake (see Patent Document 1). In addition, as a circuit processing method, a change in the optical axis of the camera is detected by an angular acceleration sensor, a transfer function indicating a blurring state at the time of shooting is acquired from the detected angular velocity, etc., and the acquired transfer function is obtained for a shot image. Is known that corrects a deteriorated image by performing inverse transformation (see Patent Document 2).

また、一般の撮影画像以外にも、X線写真、顕微鏡画像等、種々の画像が、ぶれやその他の原因によって劣化したり、変化したりすることが知られている。   In addition to general captured images, it is known that various images such as X-ray photographs and microscopic images are deteriorated or changed due to blurring or other causes.

特開平6−317824号公報(要約書参照)JP-A-6-317824 (see abstract) 特開平11−24122号公報(要約書参照)Japanese Patent Laid-Open No. 11-24122 (see abstract)

特許文献1および2記載の劣化した画像の是正の場合に限らず、一般に、劣化した信号を劣化しなかったと考えられる信号へと是正(以下、復元と言う。)する際に、どの程度復元できたかを評価するのは困難である。何故ならば、自然界の風景等は、本来的に画像信号等として把握できないものであり、それを敢えて画像信号化して取得し、その取得の際の手ぶれ等で劣化した画像信号を復元したとしても、現実の自然界の風景等との厳密な対比が不可能であり、復元の度合いの基準が曖昧になるためである。また、自然界の風景等は刻々と変化するし、撮影時の露出等によっても画像は変化する。このため、本来撮影されるべきであった理想画像を特定することができず、復元画像の評価、復元画像と理想画像との比較、復元画像の状態の予想等が行えないのである。このことは画像の信号に限らず、音声信号等あらゆる信号について言えることである。   Not only in the case of correction of a deteriorated image described in Patent Documents 1 and 2, but generally, how much can be restored when correcting (hereinafter referred to as restoration) a signal that has not been deteriorated from a deteriorated signal. It is difficult to evaluate This is because the natural landscape cannot be grasped as an image signal, etc., even if it is acquired as an image signal and the image signal deteriorated due to camera shake at the time of acquisition is restored. This is because it is impossible to make a strict comparison with the actual natural scenery, and the criteria for the degree of restoration become ambiguous. In addition, the scenery in the natural world changes every moment, and the image changes depending on the exposure at the time of shooting. For this reason, the ideal image that should have been originally taken cannot be specified, and the restored image cannot be evaluated, the restored image can be compared with the ideal image, the state of the restored image can be predicted, and the like. This is true not only for image signals but also for all signals such as audio signals.

そこで本発明の課題は、劣化等の変化が生じた信号データから、劣化しなかったと考えられる信号データへと復元した信号データについて、その復元状態を予想、推定または評価等することである。   Accordingly, an object of the present invention is to predict, estimate, or evaluate the restoration state of signal data restored from signal data that has undergone changes such as deterioration to signal data that is considered not to have deteriorated.

上記課題を解決するため、本発明の信号処理装置は、劣化等の変化が生じた原信号データから、変化する前の信号もしくは本来取得されるべきであった信号(以下、元信号という)のデータまたは元信号の近似信号データである復元信号データを、変化する際の変化要因情報のデータを利用して、生成する処理部を有し、処理部は、所定の既知の信号データを、変化要因情報のデータを利用して変化させて変化済み既知データを生成すると共に、変化要因情報のデータを利用して、変化済み既知データを既知の信号データまたはそれに近似した信号データへと復元させた参照用復元データを取得し、既知の信号データと参照用復元データとを対照する機能を有している。   In order to solve the above-described problems, the signal processing apparatus of the present invention is configured to obtain a signal before changing or a signal that should have been originally acquired (hereinafter referred to as an original signal) from original signal data in which a change such as deterioration has occurred. It has a processing unit that generates restored signal data that is data or approximate signal data of the original signal using data of change factor information when changing, and the processing unit changes predetermined known signal data Changed data is generated using the factor information data, and changed known data is generated, and the changed known data is restored to known signal data or signal data approximated by using the data of the change factor information. It has a function of acquiring reference restoration data and comparing known signal data with reference restoration data.

この発明によれば、原信号データから元信号のデータまたはそれに近似した信号データへと復元する、信号復元を、既知の信号データと参照用復元データとを用いて行っている。ここで、既知の信号データは原信号データに対応し、参照用復元データは元信号のデータに対応する。そして、既知の信号データと参照用復元データとを対照する。この対照を行うことで、復元信号データの復元状態を予想、推定または評価等することができる。ここで、「対照」とは、2つのものを比べ合わせることを言う。   According to the present invention, signal restoration for restoring original signal data to original signal data or signal data approximate thereto is performed using known signal data and reference restoration data. Here, the known signal data corresponds to the original signal data, and the reference restoration data corresponds to the original signal data. Then, the known signal data is compared with the reference restoration data. By performing this comparison, the restoration state of the restoration signal data can be predicted, estimated, or evaluated. Here, “control” refers to comparing two things together.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、処理部は、対照の結果に基づいて、復元信号データの復元状態を評価する。この構成の採用によって、復元信号データの復元状態を評価できる。   In the signal processing device according to another invention, in addition to the above-described invention, the processing unit evaluates the restoration state of the restoration signal data based on the result of the comparison. By adopting this configuration, the restoration state of the restoration signal data can be evaluated.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、処理部は、対照の結果に基づいて、復元信号データの生成方法を決定、変更または改善する。この構成の採用によって、最適と考えられる復元信号データの生成方法を選択したり、変更したり、改善することができる。   In the signal processing device according to another invention, in addition to the above-described invention, the processing unit determines, changes, or improves the generation method of the restored signal data based on the result of the comparison. By adopting this configuration, it is possible to select, change, or improve the method of generating restored signal data that is considered optimal.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、処理部は、対照の結果に基づいて、信号処理装置を操作する者に復元信号データの生成状態を認識させる。この構成の採用によって、信号処理装置を操作する者に、復元精度等の復元信号データの生成状態を把握させることができる。   In the signal processing device according to another invention, in addition to the above-described invention, the processing unit causes a person who operates the signal processing device to recognize the generation state of the restored signal data based on the result of the comparison. By adopting this configuration, it is possible for a person who operates the signal processing apparatus to grasp the generation state of the restoration signal data such as restoration accuracy.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、処理部は、対照の結果、参照用復元データと既知の信号データとが同一または類似の場合、復元信号データが元信号のデータまたは元信号の近似信号データであると判断する。この構成を採用することで、既知の信号データと参照用復元データとが同一または類似していると評価できる場合には、元信号と復元信号データとが同一または類似していると判断できる。また既知の信号データと参照用復元データとがかけ離れていると評価できる場合には、元信号と復元信号データとがかけ離れていると判断できる。   In the signal processing device according to another invention, in addition to the above-described invention, when the reference restoration data and the known signal data are the same or similar as a result of the comparison, the processing unit determines that the restoration signal data is the original signal data or Judged as approximate signal data of the original signal. By adopting this configuration, when it can be evaluated that the known signal data and the reference restoration data are the same or similar, it can be determined that the original signal and the restoration signal data are the same or similar. When it can be evaluated that the known signal data and the reference restoration data are far apart, it can be determined that the original signal and the restoration signal data are far apart.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、処理部は、変化要因情報のデータを利用して、任意の信号データから比較用データを生成して、処理対象となる原信号のデータと比較用のデータとの差分のデータを変化要因情報のデータを利用して任意の信号データに配分することで復元データを生成し、この復元データを任意の信号データの代わりに使用し、同様の処理を繰り返す繰り返し処理を行う。   In the signal processing device according to another invention, in addition to the above-described invention, the processing unit uses the data of the change factor information to generate comparison data from arbitrary signal data, and to process the original signal to be processed. The restoration data is generated by distributing the difference data between the data and the comparison data to any signal data using the data of the change factor information, and this restoration data is used instead of any signal data. Repeat processing is repeated to repeat the same processing.

この構成の採用によって、所定のデータを生成することだけで元信号のデータを生成しているので、ハードウェア的な増加はほとんど無く、装置が大型化しない。また、復元データから比較用データを作り、その比較用データと処理対象の原信号データとの差分のデータを、変化要因情報のデータを利用して任意の信号データに配分する処理を繰り返し、徐々に元信号のデータに近い復元信号データを得るので、信号の復元に当たって、現実性のある回路処理方式を有する信号処理装置とすることができる。   By adopting this configuration, since the original signal data is generated only by generating predetermined data, there is almost no increase in hardware and the apparatus is not increased in size. Further, a process of creating comparison data from the restored data and allocating the difference data between the comparison data and the original signal data to be processed to arbitrary signal data using the data of the change factor information is repeated gradually. Thus, the restored signal data close to the data of the original signal is obtained, so that the signal processing apparatus having a realistic circuit processing method can be obtained in restoring the signal.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、処理部は、対照の結果に基づいて、繰り返し処理を続行するか終了するかを決定する。この構成の採用によって、元信号のデータと復元信号データとが十分に同一または類似していると評価できる場合に、無駄な繰り返し処理をせずに処理部の負担を軽減できる。   In the signal processing device according to another invention, in addition to the above-described invention, the processing unit determines whether to continue or end the repeated processing based on the result of the comparison. By adopting this configuration, when it can be evaluated that the original signal data and the restored signal data are sufficiently the same or similar, it is possible to reduce the burden on the processing unit without performing unnecessary repetition processing.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、処理部は、既知の信号データと参照用復元データとの差分を用いて、対照を行う。この構成の採用によって、対照の手段を簡単な数値の比較とすることができ、処理部の処理をし易くする。   In the signal processing device according to another invention, in addition to the above-described invention, the processing unit performs a comparison using a difference between the known signal data and the reference restoration data. By adopting this configuration, the control means can be a simple numerical comparison, facilitating the processing of the processing unit.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、既知の信号データが、原信号データよりも容量の小さいこととしている。この構成の採用によって、対照の際の処理部の処理負担を軽減でき、また処理を迅速化できる。   In addition to the above-described invention, the signal processing apparatus according to another invention has known signal data having a smaller capacity than the original signal data. By adopting this configuration, it is possible to reduce the processing load of the processing unit at the time of control and to speed up the processing.

他の発明に係る信号処理装置は、上述した発明に加え、原信号のデータを画像のデータとしている。この構成の採用によって、カメラの手ぶれによる画像劣化が生じた場合に、劣化等の変化が生じた原画像から、変化する前の画像もしくは本来取得されるべきであった画像である元画像のデータまたは元画像の近似画像データを、復元手段によって復元できる。   In addition to the above-described invention, a signal processing apparatus according to another invention uses original signal data as image data. By adopting this configuration, when image degradation occurs due to camera shake, the original image data that is the original image or the image that should have been acquired from the original image that has undergone changes such as degradation. Alternatively, the approximate image data of the original image can be restored by the restoration means.

上記課題を解決するため、本発明の信号処理方法は、元信号から、劣化等の変化が生じた原信号データへと変化する際の変化要因情報のデータを取得し、所定の既知の信号データを変化要因情報のデータを利用して変化させた変化済み既知データを取得し、変化要因情報のデータを利用して、変化済み既知データを既知の信号データまたはそれに近似した信号データへと復元させた参照用復元データを取得し、既知の信号データと参照用復元データとを対照する。   In order to solve the above problems, the signal processing method of the present invention acquires data of change factor information when changing from an original signal to original signal data in which a change such as deterioration has occurred, and predetermined known signal data Is obtained using changed factor information data, and the changed known data is restored to known signal data or approximate signal data using the changed factor information data. The reference restoration data is obtained, and the known signal data is compared with the reference restoration data.

この発明によれば、原信号データから元信号のデータまたはそれに近似した信号データへと復元する、信号復元を、既知の信号データと参照用復元データとを用いて行っている。ここで、既知の信号データは原信号データに対応し、参照用復元データは元信号のデータに対応する。そして、既知の信号データと参照用復元データとを対照する。この対照を行うことで、復元信号データの復元状態を予想、推定または評価等することができる。   According to the present invention, signal restoration for restoring original signal data to original signal data or signal data approximate thereto is performed using known signal data and reference restoration data. Here, the known signal data corresponds to the original signal data, and the reference restoration data corresponds to the original signal data. Then, the known signal data is compared with the reference restoration data. By performing this comparison, the restoration state of the restoration signal data can be predicted, estimated or evaluated.

他の発明に係る信号処理方法は、上述した発明に加え、対照は、既知の信号データと参照用復元データとの差分値を用いて行う。この構成の採用によって、対照の手段を簡単な数値の比較とすることができ、処理部の処理をし易くする。   In addition to the above-described invention, the signal processing method according to another invention is performed using a difference value between known signal data and reference restoration data. By adopting this configuration, the control means can be a simple numerical comparison, facilitating the processing of the processing unit.

本発明では、劣化等の変化が生じた信号データから、劣化しなかったと考えられる信号データへと復元した信号データについて、その復元状態を予想、推定または評価等することができる。   In the present invention, it is possible to predict, estimate, or evaluate the restoration state of signal data restored from signal data that has undergone changes such as deterioration to signal data that is considered not to have deteriorated.

以下、本発明の実施の形態に係る信号処理方法を採用した、本発明の実施の形態に係る信号処理装置1を、図を参照しながら説明する。なお、この信号処理装置1は、画像処理装置としての民生用のカメラとしているが、監視用カメラ、テレビ用カメラ、ハンディタイプのビデオカメラ、内視鏡カメラ、等他の用途のカメラとしたり、顕微鏡、双眼鏡、さらにはNMR撮影等の画像診断装置等、カメラ以外の機器にも適用できる。   Hereinafter, a signal processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention that employs a signal processing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Although this signal processing device 1 is a consumer camera as an image processing device, it may be a camera for other uses such as a surveillance camera, a television camera, a handy type video camera, an endoscope camera, The present invention can also be applied to devices other than cameras, such as microscopes, binoculars, and diagnostic imaging apparatuses such as NMR imaging.

図1には信号処理装置1の構成の概要を示している。信号処理装置1は、人物等の画像を撮影する撮影部2と、その撮影部2を駆動する制御系部3と、撮影部2で撮影された画像の処理を行う処理部4と、を有している。また、この実施の形態に係る信号処理装置1は、さらに処理部4で処理された画像を記録する記録部5と、角速度センサ等からなり、画像劣化など変化の要因となる変化要因情報を検知する検出部6と、画像劣化等を生じさせる変化要因情報を保存する要因情報保存部7を有する。なお信号処理装置1が画像処理装置以外のものとして適用される場合、撮影部2は、音声信号等の種々の入力信号を受信する受信部2(以下では、適宜、撮影部2と受信部2とを使い分けることとする。)となる。   FIG. 1 shows an outline of the configuration of the signal processing apparatus 1. The signal processing apparatus 1 includes a photographing unit 2 that captures an image of a person or the like, a control system unit 3 that drives the photographing unit 2, and a processing unit 4 that processes an image captured by the photographing unit 2. is doing. The signal processing apparatus 1 according to this embodiment further includes a recording unit 5 that records an image processed by the processing unit 4 and an angular velocity sensor, and detects change factor information that causes a change such as image degradation. And a factor information storage unit 7 for storing change factor information that causes image degradation and the like. Note that when the signal processing device 1 is applied as a device other than an image processing device, the photographing unit 2 is a receiving unit 2 that receives various input signals such as an audio signal (hereinafter, the photographing unit 2 and the receiving unit 2 are appropriately used). And will be used properly.)

撮影部2は、レンズを有する撮影光学系やレンズを通過した光を電気信号に変換するCCDやC−MOS等の撮影素子を備える部分である。制御系部3は、撮影部2,処理部4,記録部5,検出部6,および要因情報保存部7等、信号処理装置内の各部を制御するものである。   The photographing unit 2 includes a photographing optical system having a lens and a photographing element such as a CCD or C-MOS that converts light passing through the lens into an electric signal. The control system unit 3 controls each unit in the signal processing device, such as the photographing unit 2, the processing unit 4, the recording unit 5, the detection unit 6, and the factor information storage unit 7.

処理部4は、画像処理プロセサで構成されており、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)のようなハードウェアで構成されている。処理部4は、検出する手ぶれ等の振動検出のためのサンプリング周波数を発生させていると共にそのサンプリング周波数を検出部6に供給している。また処理部4は、振動検出の開始と終了を制御している。なお、信号処理装置1が画像処理装置以外のものとして適用される場合、受信部2の受信感度を入力信号の大きさ等によって変えることができる。   The processing unit 4 is configured by an image processing processor, and is configured by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The processing unit 4 generates a sampling frequency for detecting vibrations such as camera shake to be detected and supplies the sampling frequency to the detection unit 6. The processing unit 4 controls the start and end of vibration detection. When the signal processing device 1 is applied as a device other than the image processing device, the reception sensitivity of the receiving unit 2 can be changed according to the magnitude of the input signal or the like.

また、この処理部4には、後述する比較用データを生成する際の元となる画像のデータまたは所定の既知の画像データ等が保管されることもある。さらに処理部4は、ASICのようなハードウェアとして構成されるのではなく、ソフトウェアで処理する構成としても良い。記録部5は、半導体メモリで構成されているが、ハードディスクドライブ等の磁気記録手段、またはDVD等を使用する光記録手段等を採用しても良い。   The processing unit 4 may store image data or predetermined known image data as a base when generating comparison data to be described later. Further, the processing unit 4 is not configured as hardware such as an ASIC, but may be configured to perform processing by software. The recording unit 5 is composed of a semiconductor memory, but magnetic recording means such as a hard disk drive or optical recording means using a DVD or the like may be employed.

検出部6は、図2に示すように、信号処理装置1の光軸であるZ軸に対して垂直方向となるX軸、Y軸の回りの速度を検出するものである。撮影時に手ぶれがある場合、撮影された画像はぶれた画像となる。このような手ぶれは、X方向、Y方向、Z方向の各方向への移動、Z軸回りの回動も生ずるが、各変動によって最も大きな影響を受けるのは、Y軸回りの回転とX軸回りの回転である。これら2つの変動は、ほんのわずかに変動しただけで、その撮影された画像は大きくぼける。このため、この実施の形態では、図2のX軸回りとY軸回りのぶれの検出のために、PITCH(上下(Y)方向の動き)検出用センサ、YAW(左右(X)方向の動き)検出用センサ、およびROLL(左右(X)方向への傾き)検出センサの3つを用いている。しかし、より完全を期すためZ軸回りの角速度センサをさらに付加したり、X方向またはY方向への移動を検出するセンサを、さらに付加しても良い。また、使用するセンサとしては、角速度センサではなく、角加速度センサとしても良い。なお、信号処理装置1が画像信号以外のものを対象として適用され、受信特性または信号処理システムの応答特性などが、たとえば温度または湿度に影響を受ける場合には、検出部6には温度計または湿度計を含ませることができる。このようにして検出部6では、変化要因情報のデータが観測される。   As shown in FIG. 2, the detection unit 6 detects speeds around the X axis and the Y axis that are perpendicular to the Z axis that is the optical axis of the signal processing apparatus 1. If there is a camera shake at the time of shooting, the shot image becomes a blurred image. Such camera shake also causes movement in each direction in the X, Y, and Z directions and rotation around the Z axis. However, the most affected by each variation is the rotation around the Y axis and the X axis. Rotation around. These two variations are only slightly varied, and the captured image is greatly blurred. For this reason, in this embodiment, a PITCH (motion in the vertical (Y) direction) detection sensor and YAW (motion in the left and right (X) direction) are used to detect blurring around the X axis and the Y axis in FIG. 3) a detection sensor and a ROLL (tilt in the left-right (X) direction) detection sensor. However, for the sake of completeness, an angular velocity sensor around the Z axis may be further added, or a sensor for detecting movement in the X direction or the Y direction may be further added. The sensor used may be an angular acceleration sensor instead of an angular velocity sensor. When the signal processing apparatus 1 is applied to a signal other than an image signal and the reception characteristic or the response characteristic of the signal processing system is affected by, for example, temperature or humidity, the detection unit 6 includes a thermometer or A hygrometer can be included. In this manner, the detection unit 6 observes data of change factor information.

要因情報保存部7は、劣化要因情報などの変化要因情報、たとえば光学系の収差および/または検出された振動に基づいて算出された点像関数等を保存しておく記録部である。要因情報保存部7で記録された点像関数は、たとえばその算出後の直近に撮影された原画像データ(劣化等の変化が生じた画像データ)から元画像(変化する前の画像もしくは本来撮影されるべきであった画像)のデータへの復元処理の際に、処理部4で用いられる。なお、信号処理装置1が画像処理装置以外のものとして適用される場合は、検出部6で検出される温度、湿度等が受信部2の受信特性やシステム全体の特性を変化させることもあるので、それらを記録し、変化要因情報として用いることができる。また、システムのインパルス応答等、予めわかっているシステムの応答特性関数等を要因情報保存部7に保存することもできる。   The factor information storage unit 7 is a recording unit that stores change factor information such as deterioration factor information, such as a point spread function calculated based on aberrations of the optical system and / or detected vibrations. The point spread function recorded in the factor information storage unit 7 is, for example, from the original image data (image data that has undergone changes such as deterioration) taken immediately after the calculation to the original image (the image before the change or the original image) This is used by the processing unit 4 in the process of restoring the image) that should have been performed. When the signal processing device 1 is applied as a device other than an image processing device, the temperature, humidity, etc. detected by the detection unit 6 may change the reception characteristics of the reception unit 2 and the characteristics of the entire system. They can be recorded and used as change factor information. Further, the response characteristic function of the system that is known in advance, such as the impulse response of the system, can be stored in the factor information storage unit 7.

ここで、原画像データを元画像またはその近似画像のデータへと復元処理する時期は、撮影用の電源がオフされている時、処理部4が稼働していない時、処理部4の稼働率が低い時等、原画像を撮影した時期から遅らせた時期とすることができる。その場合には、記録部5に保存された原画像データおよび、要因情報保存部7に保存された、その原画像にデータついての点像関数等の変化要因情報が、それぞれが関連づけられた状態で長期間に渡り保存される。このように、原画像データの復元処理を実行する時期を、原画像を撮影した時期から遅らせる利点は、種々の処理を伴う撮影時の処理部4の負担を軽減できることである。   Here, the time when the original image data is restored to the original image or its approximate image data is when the processing power supply is turned off, when the processing unit 4 is not operating, and when the processing unit 4 is operating. When the original image is low, it can be delayed from the time when the original image was taken. In that case, the original image data stored in the recording unit 5 and the change factor information such as the point spread function for the data stored in the factor information storage unit 7 are associated with each other. Stored for a long time. As described above, the advantage of delaying the timing of executing the restoration processing of the original image data from the timing of shooting the original image is that the burden on the processing unit 4 at the time of shooting involving various processes can be reduced.

次に、以上のように構成された本実施の形態に係る信号処理装置1および信号復元方法(信号処理方法)の概要を、図面に基づいて説明する。   Next, an outline of the signal processing device 1 and the signal restoration method (signal processing method) according to the present embodiment configured as described above will be described based on the drawings.

(第1の信号復元方法)
第1の信号復元方法として、ウィーナフィルタ等の古典的な復元フィルタを挙げる。このウィーナフィルタとは、最小2乗フィルタ(least square filter)のことである。このウィーナフィルタは、フィルタぶれ(ノイズ)の大きさと方向がわかれば、良好な復元画像を得ることができるものである。このウィーナフィルタの他、一般逆フィルタ、制限付最小二乗フィルタ等を古典的な復元フィルタと呼ぶことができる。これらは、信号処理システムの応答特性等による変化を伝達関数で表し、信号処理システムを通して得られる観測信号である出力信号から伝達関数を用いて変化の無い入力信号またはこれに近似した信号に復元する手法である。また、古典的な復元フィルタは、処理時間が短時間であることが利点である。
(First signal restoration method)
As a first signal restoration method, a classic restoration filter such as a Wiener filter is given. This Wiener filter is a least square filter. This Wiener filter can obtain a good restored image if the magnitude and direction of filter shake (noise) are known. In addition to the Wiener filter, a general inverse filter, a restricted least square filter, and the like can be referred to as a classic restoration filter. These represent changes due to the response characteristics of the signal processing system as a transfer function, and the output signal, which is an observation signal obtained through the signal processing system, is restored to an input signal with no change or a signal approximate to this using the transfer function. It is a technique. The classic restoration filter has an advantage that the processing time is short.

(第2の信号復元方法)
第2の信号復元方法として、反復処理を挙げる。反復処理は、信号復元手段の実行に際し、処理部4が、変化要因情報のデータを利用して、任意の信号データから比較用データを生成して、処理対象となる原信号のデータと比較用のデータとの差分のデータを変化要因情報のデータを利用して任意の信号データに配分することで復元データを生成し、この復元データを任意の信号データの代わりに使用し、同様の処理を繰り返す繰り返し処理を行って、復元データを元信号のデータに近づけるものである。
(Second signal restoration method)
The second signal restoration method is an iterative process. In the iterative processing, when the signal restoration means is executed, the processing unit 4 generates comparison data from arbitrary signal data using the data of the change factor information, and compares the original signal data to be processed with the comparison data. The restoration data is generated by allocating the difference data to the arbitrary signal data using the data of the change factor information, and using the restored data instead of the arbitrary signal data, the same processing is performed. Repeated repetitive processing is performed to bring the restored data closer to the original signal data.

反復処理の概要を、図3に基づいて説明する。図3は、信号(画像)復元手段(反復処理)に係る処理ルーチンを説明するための処理フロー図である。図3中、「I」は、任意の初期画像であって、処理部4の記録部に予め保存されている画像のデータである。「I’」は、その初期画像のデータIの変化画像のデータを示し、比較のための比較用データである。「G」は、検出部6で検出された変化要因情報(=劣化要因情報(点像関数))のデータから算出される変化関数で、処理部4の記録部に保存されるものである。「Img’」は、原画像のデータである。 The outline of the iterative process will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a processing flowchart for explaining a processing routine related to signal (image) restoration means (iterative processing). In FIG. 3, “I 0 ” is an arbitrary initial image and is image data stored in advance in the recording unit of the processing unit 4. “I 0 ′” indicates change image data of the initial image data I 0 , and is comparison data for comparison. “G” is a change function calculated from data of change factor information (= deterioration factor information (point image function)) detected by the detection unit 6 and is stored in the recording unit of the processing unit 4. “Img ′” is data of the original image.

「δ」は、原画像データImg’と、比較用データI’との差分のデータである(以下、第1差分データという)。「k」は、変化要因情報のデータに基づく配分比である。「I0+n」は、初期画像のデータIに、第1差分データδを変化要因情報のデータGに基づいて配分して新たに生成した復元画像のデータ(復元データ)である。「Img」は、元画像のデータである。ここで、ImgとImg’の関係は、次の(1)式で表されるものとする。
Img’=Img*G ……(1)
ここで、「*」は、重畳積分を表す演算子である。以下同じ。
“Δ” is data of the difference between the original image data Img ′ and the comparison data I 0 ′ (hereinafter referred to as first difference data). “K” is an allocation ratio based on the data of the change factor information. “I 0 + n ” is restored image data (restored data) newly generated by allocating the first difference data δ to the initial image data I 0 based on the data G of the change factor information. “Img” is data of the original image. Here, the relationship between Img and Img ′ is represented by the following equation (1).
Img ′ = Img * G (1)
Here, “*” is an operator representing a superposition integral. same as below.

処理部4の処理ルーチンは、まず、任意の画像データIを用意することから始まる(ステップS101)。この初期画像のデータIとしては、変化している原画像のデータImg’を用いても良く、また、黒ベタ、白ベタ、灰色ベタ、市松模様等どのような画像のデータを用いても良い。ステップS102で、(1)式のImgの代わりに初期画像となる任意の画像のデータIを入れ、変化画像である比較用データI’を求める。次に、原画像データImg’と比較用データI’とを比較し、第1差分データδを算出する(ステップS103)。 Processing routine of the processing unit 4 first begins to prepare any image data I 0 (step S101). As the initial image data I 0 , the changing original image data Img ′ may be used, and any image data such as black solid, white solid, gray solid, or checkered pattern may be used. good. In step S102, data I 0 of an arbitrary image that is an initial image is inserted instead of Img in the equation (1), and comparison data I 0 ′ that is a changed image is obtained. Next, the original image data Img ′ and the comparison data I 0 ′ are compared to calculate first difference data δ (step S103).

その第1差分データδの各々の絶対値が所定値未満であるか否かをステップS104で判断し、所定値以上であれば、ステップS105で新たな復元画像のデータ(=復元データ)を生成する処理を行う。すなわち、原画像データImg’と比較用データI’とを比較した際の第1差分データδを変化関数Gに基づいて、任意の画像データIに配分し、新たな復元データI0+1を生成する。その後、ステップS102,S103,S104,およびS105を繰り返す。 In step S104, it is determined whether or not the absolute value of each of the first difference data δ is less than a predetermined value. If the absolute value is greater than or equal to the predetermined value, new restored image data (= restored data) is generated in step S105. Perform the process. That is, the first difference data δ when the original image data Img ′ and the comparison data I 0 ′ are compared is distributed to arbitrary image data I 0 based on the change function G, and new restored data I 0 + 1 is obtained. Generate. Thereafter, steps S102, S103, S104, and S105 are repeated.

ステップS104において、第1差分データδの絶対値が所定値未満の場合、繰り返し処理を終了する。そして、繰り返し処理を終了した時点での復元データI0+nを元画像のデータImgと推定する。すなわち、第1差分データδの絶対値が所定値より小さくなった場合、比較用データI0+n’の元となった復元データI0+nは元画像のデータImgと非常に近似したものとなることから、その復元データI0+nを元画像のデータImgと推定する。なお、記録部5には、初期画像のデータI、変化関数Gを記録しておき、必要に応じて処理部4に渡すようにしても良い。 In step S104, if the absolute value of the first difference data δ is less than the predetermined value, the iterative process is terminated. Then, the restored data I 0 + n at the time when the repetitive processing is completed is estimated as the original image data Img. That is, when the absolute value of the first difference data δ is smaller than a predetermined value, the restored data I 0 + n that is the basis of the comparison data I 0 + n ′ is very close to the original image data Img. The restored data I 0 + n is estimated as the original image data Img. The recording unit 5 may record the initial image data I 0 and the change function G and pass them to the processing unit 4 as necessary.

上述した繰り返し処理方法の考え方をまとめると以下のようになる。すなわち、この処理方法においては、処理の解を逆問題としては解かず、合理的な解を求める最適化問題として解くのである。逆問題として解く場合、理論上は可能であるが、現実問題としては困難である。   The concept of the above-described iterative processing method is summarized as follows. That is, in this processing method, the processing solution is not solved as an inverse problem, but is solved as an optimization problem for obtaining a rational solution. When solving as an inverse problem, it is theoretically possible, but it is difficult as a real problem.

最適化問題として解く場合において、第2の信号復元方法では、次のような条件を前提としている。
すなわち、
(1)入力に対する出力は、一意に決まる。
(2)対比する出力が同じであれば、それらの入力は同じである。
(3)対比する出力が同じになるように、入力を更新しながら反復処理することによって、解を収束させていく。
When solving as an optimization problem, the second signal restoration method is based on the following conditions.
That is,
(1) The output corresponding to the input is uniquely determined.
(2) If the compared outputs are the same, their inputs are the same.
(3) The solution is converged by iteratively processing while updating the input so that the compared outputs are the same.

このことを換言すれば、図4(A)(B)に示すように、原画像のデータImg’と近似である比較用データI’(I0+n’)を生成できれば、その生成の元データとなる初期画像のデータIまたは復元データI0+nは、元画像のデータImgに近似したものとなる。 In other words, as shown in FIGS. 4A and 4B, if comparison data I 0 ′ (I 0 + n ′) that is approximate to the original image data Img ′ can be generated, the original data of the generation is generated. The initial image data I 0 or the restored data I 0 + n is approximate to the original image data Img.

次に、図3に示す手ぶれの復元処理方法(ステップS102,S103,S104,S105の反復処理)の詳細を、図5,図6,図7,図8,図9,図10,図11および図12に基づいて説明する。   Next, details of the camera shake restoration processing method (repetitive processing of steps S102, S103, S104, and S105) shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10, and 11. This will be described with reference to FIG.

(手ぶれの復元アルゴリズム)
手ぶれが無いとき、所定の画素に対応する光エネルギーは、露光時間中、その画素に集中する。また、手ぶれがある場合、光エネルギーは、露光時間中にぶれた画素に分散する。さらに、露光時間中のぶれがわかれば、露光時間中のエネルギーの分散の仕方がわかるため、ぶれた画像からぶれの無い画像を作ることが可能となる。
(Image restoration algorithm)
When there is no camera shake, the light energy corresponding to a given pixel is concentrated on that pixel during the exposure time. In addition, when there is camera shake, light energy is dispersed to pixels that are shaken during the exposure time. Further, if the blur during the exposure time is known, it is possible to know how to disperse the energy during the exposure time, so that it is possible to create a blur-free image from the blurred image.

以下、簡単のため、横一次元で説明する。画素を左から順にS−1,S,S+1,S+2,S+3,…,とし、ある画素Sに注目する。ぶれが無いとき、露光時間中のエネルギーは、その画素に集中するため、エネルギーの集中度は「1.0」である。この状態を図5に示す。このときの撮影結果を、図6の表に示す。図6に示すものが、劣化しなかった場合の正しい画像データImgとなる。なお、各データは、8ビット(0〜255)のデータで表している。   Hereinafter, for the sake of simplicity, the description will be made in one horizontal dimension. The pixels are designated as S-1, S, S + 1, S + 2, S + 3,. When there is no blur, the energy during the exposure time is concentrated on the pixel, so the energy concentration is “1.0”. This state is shown in FIG. The imaging results at this time are shown in the table of FIG. What is shown in FIG. 6 is the correct image data Img when no deterioration occurs. Each data is represented by 8-bit (0 to 255) data.

露光時間中にぶれがあり、露光時間中の50%の時間はS番目の画素に、30%の時間はS+1番目の画素に、20%の時間はS+2番目の画素にそれぞれぶれていたとする。エネルギーの分散の仕方は、図7に示す表のとおりとなる。これが変化要因情報のデータGとなる。   It is assumed that there is blurring during the exposure time, 50% of the exposure time is blurred to the Sth pixel, 30% of time is shifted to the S + 1th pixel, and 20% of time is shifted to the S + 2th pixel. The way of energy dispersion is as shown in the table of FIG. This becomes the data G of the change factor information.

ぶれは、全ての画素で一様であり、線形問題として把握される。そして、上ぶれ(縦ぶれ)が無いとすると、ぶれの状況は、図8に示す表のとおりとなる。図8中の「ぶれ画像」として示されるデータが、劣化している原画像のデータImg’となる。具体的には、たとえば「S−3」の画素の「120」は、ぶれ情報である変化要因情報のデータGの「0.5」「0.3」「0.2」の配分比に従い、「S−3」の画素に「60」、「S−2]の画素に「36」、「S−1」の画素に「24」というように分散する。同様に、「S−2」の画素データである「60」は、「S−2」に「30」、「S−1」に「18」、「S」に「12」として分散する。この劣化している原画像データImg’と、図7に示す変化要因情報のデータGから元画像データImgを算出することとなる。   The blur is uniform for all pixels and is recognized as a linear problem. If there is no upper blur (vertical blur), the blur situation is as shown in the table of FIG. The data shown as “blurred image” in FIG. 8 becomes the data Img ′ of the degraded original image. Specifically, for example, “120” of the pixel “S-3” is in accordance with the distribution ratio of “0.5”, “0.3”, “0.2” of the data G of the change factor information that is the blur information, Dispersed in such a manner that “60” is distributed to the “S-3” pixel, “36” is distributed to the “S-2” pixel, and “24” is distributed to the “S-1” pixel. Similarly, “60” which is the pixel data of “S-2” is distributed as “30” in “S-2”, “18” in “S-1”, and “12” in “S”. The original image data Img is calculated from the deteriorated original image data Img 'and the change factor information data G shown in FIG.

ステップS101に示す任意の画像データIとしては、どのようなものでも採用できるが、この説明に当たっては、原画像データImg’を用いる。すなわち、I=Img’として処理を開始する。図9の表中に「入力」とされたものが初期画像のデータIに相当する。このデータIすなわちImg’と、ステップS102で変化要因情報のデータGとを重畳積分する。すなわち、たとえば、初期画像のデータIの「S−3」の画素の「60」は、S−3の画素に「30」が、「S−2」の画素に「18」が、「S−1」の画素に「12」がそれぞれ割り振られる。他の画素についても同様に配分され、「出力I’」として示される比較用データI’が生成される。このため、ステップS103の第1差分データδは、図9の最下欄に示すようになる。 The arbitrary image data I 0 shown in step S101, can be adopted also What, When this description, using the original image data Img '. That is, the process starts with I 0 = Img ′. In the table of FIG. 9, “input” corresponds to the initial image data I 0 . This data I 0, that is, Img ′ is superposed and integrated with the data G of the change factor information in step S102. That is, for example, “60” of the “S-3” pixel of the initial image data I 0 is “30” for the S-3 pixel, “18” for the “S-2” pixel, “12” is assigned to each pixel of “−1”. The other pixels are similarly distributed, and comparison data I 0 ′ shown as “output I 0 ′” is generated. Therefore, the first difference data δ in step S103 is as shown in the bottom column of FIG.

この後、ステップS104で、原画像データImg’と比較用データI’の画像を構成する複数の各画素の第1差分データδの絶対値が所定値未満であるか否かを判断する。その判断の結果、「N」ならばステップS105に進む。すなわち、第1差分データδを変化要因情報のデータGを使用して、任意の画像のデータIに配分して、図10中の「次回入力」として示される復元データI0+nを生成する。この場合、第1回目であるため、図10では、I0+1と表している。 Thereafter, in step S104, it is determined whether or not the absolute value of the first difference data δ of each of the plurality of pixels constituting the original image data Img ′ and the comparison data I 0 ′ is less than a predetermined value. If the result of the determination is “N”, the process proceeds to step S105. That is, the first difference data δ is distributed to arbitrary image data I 0 using the change factor information data G to generate restored data I 0 + n shown as “next input” in FIG. In this case, since this is the first time, it is represented as I 0 + 1 in FIG.

第1差分データδの配分は、たとえば「S−3」の画素データ「30」に自分の所(=「S−3」の画素)の配分比である0.5をかけた「15」を「S−3」の画素に配分し、また「S−2」の画素のデータ「15」にその「S−2」の画素にきているはずの配分比である0.3をかけた「4.5」を配分し、さらに、「S−1」の画素のデータ「9.2」に、その「S−1」の画素にきているはずの配分比である0.2をかけた「1.84」を配分する。「S−3」の画素に配分された総量(更新量)は、「21.34」となり、この値を初期画像のデータI(ここでは原画像データImg’を使用)にプラスして、復元データI0+1を生成している。 The distribution of the first difference data δ is, for example, “15” obtained by multiplying the pixel data “30” of “S-3” by 0.5, which is the distribution ratio of the place (= “S-3” pixel). The distribution is made to the pixel “S-3”, and the data “15” of the pixel “S-2” is multiplied by 0.3 which is the distribution ratio that should have come to the pixel “S-2”. 4.5 ”is allocated, and the data“ 9.2 ”of the pixel“ S-1 ”is multiplied by 0.2 which is the distribution ratio that should have come to the pixel“ S-1 ”. Allocate “1.84”. The total amount (update amount) allocated to the pixels of “S-3” is “21.34”, and this value is added to the data I 0 of the initial image (here, the original image data Img ′ is used) Restored data I 0 + 1 is generated.

図11に示すように、この復元データI0+1が図3のステップS102の入力画像のデータ(=初期画像のデータI)になり、ステップS102が実行され、ステップS103へと移行し、新しい第1差分データδを得る。その後、上述と同様にステップS104の判断をする。その判断の結果、「N」ならばステップS105に進み、新しい第1差分データδを前回の復元データI0+1に配分し、新しい復元データI0+2を生成する(図12参照)。その後、ステップS102の遂行によって、復元データI0+2から新しい比較用データI0+2’が生成される。このように、ステップS102,S103が実行された後、ステップS104での判断が「N」ならステップS105へ移行する。このような処理を繰り返す。 As shown in FIG. 11, the restored data I 0 + 1 becomes the input image data (= initial image data I 0 ) in step S102 in FIG. 3, step S102 is executed, and the process proceeds to step S103. One difference data δ is obtained. Thereafter, the determination in step S104 is made in the same manner as described above. As a result of the determination, if “N”, the process proceeds to step S105, where the new first difference data δ is distributed to the previous restored data I 0 + 1 to generate new restored data I 0 + 2 (see FIG. 12). Thereafter, new comparison data I 0 + 2 ′ is generated from the restored data I 0 + 2 by performing step S102. As described above, after steps S102 and S103 are executed, if the determination in step S104 is “N”, the process proceeds to step S105. Such a process is repeated.

以上のように、繰り返し処理がなされることで、第1差分データδが徐々に小さくなっていき、所定値より小さくなると、ステップS104の判断が「Y」となり、ぶれていない元画像データImgが得られる。   As described above, the first difference data δ gradually decreases as a result of repeated processing. When the first difference data δ becomes smaller than a predetermined value, the determination in step S104 is “Y”, and the original image data Img that is not blurred is determined. can get.

以上に述べた図3に示す手ぶれの復元処理方法(ステップS102,S103,S104,およびS105の反復処理)においては、処理部4で行った処理は、ソフトウェアで構成しているが、それぞれ、一部の処理を分担して行うようにした部品からなるハードウェアで構成しても良い。また、変化要因情報のデータGとしては、劣化要因情報のデータのみではなく、単に画像を変化させる情報や、劣化とは逆に、画像を良くする情報を含むものとする。   In the camera shake restoration processing method shown in FIG. 3 described above (repetitive processing of steps S102, S103, S104, and S105), the processing performed by the processing unit 4 is configured by software. You may comprise with the hardware which consists of components which performed the process of the part in a shared manner. Further, the change factor information data G includes not only the deterioration factor information data but also information for simply changing an image and information for improving an image contrary to deterioration.

また、処理の反復回数が信号処理装置1側で自動的にまたは固定的に設定しても良い。その場合、その設定された回数を変化要因情報のデータGによって変更するようにしても良い。たとえば、ある画素のデータが、ぶれによって多数の画素に分散している場合は、反復回数を多くし、分散が少ない場合は反復回数を少なくするようにしても良い。   The number of processing iterations may be set automatically or fixedly on the signal processing device 1 side. In that case, the set number of times may be changed by the data G of the change factor information. For example, when the data of a certain pixel is distributed to a large number of pixels due to blurring, the number of repetitions may be increased, and when the dispersion is small, the number of repetitions may be decreased.

さらに、反復処理中に、第1差分データδが発散してきたり、エネルギーが移動した後の画像データのエネルギーが小さくならず大きくなってきたら、処理を中止させるようにしても良い。発散しているか否かは、たとえば第1差分データδの平均値を見てその平均値が前回より大きくなったら発散していると判断する方法を採用できる。また、反復処理中に、入力を異常な値に変更しようとしたときには、処理を中止させるようにしても良い。たとえば8ビットの場合、変更されようとする値が255を超える値であるときには、処理を中止させる。また、反復処理中、新たなデータである入力を異常な値に変更しようとしたとき、その値を使用せず、正常な値とするようにしても良い。たとえば、8ビットの0〜255の中で、255を超える値を入力データとしようとした際は、マックスの値である255として処理するようにする。   Furthermore, the process may be stopped when the first difference data δ diverges during the iterative process or when the energy of the image data after the energy has moved does not decrease but increases. For example, it is possible to adopt a method of determining whether or not the light is diverging by observing the average value of the first difference data δ and determining that the light is diverging if the average value is larger than the previous value. In addition, during an iterative process, if an input is to be changed to an abnormal value, the process may be stopped. For example, in the case of 8 bits, if the value to be changed is a value exceeding 255, the processing is stopped. Further, during an iterative process, when an input that is new data is to be changed to an abnormal value, the value may not be used but may be set to a normal value. For example, when a value exceeding 255 within the 8-bit range of 0 to 255 is used as input data, it is processed as a maximum value of 255.

また、出力画像となる復元データを生成する際、変化要因情報のデータGによっては、復元させようとする画像の領域外へ出てしまうようなデータが発生する場合がある。このような場合、領域外へはみ出るデータは反対側へ入れる。また、領域外から入ってくるべきデータがある場合は、そのデータは反対側から持ってくるようにするのが好ましい。たとえば、領域内の最も下に位置する画素XN1のデータから、さらに下の画素に割り振られるデータが発生した場合、その位置は領域外になる。そこで、そのデータは画素XN1の真上で最も上に位置する画素X11に割り振られる処理をする。画素XN1の隣の画素N2についても同様に真上で最上覧の画素X12(=画素X11の隣り)に割り振ることとなる。   In addition, when generating restoration data to be an output image, depending on the data G of the change factor information, there may be data that goes out of the area of the image to be restored. In such a case, data that protrudes outside the area is input to the opposite side. Also, if there is data that should come from outside the area, it is preferable to bring that data from the opposite side. For example, when data allocated to a lower pixel is generated from the data of the pixel XN1 positioned at the bottom in the area, the position is outside the area. Therefore, the data is processed to be allocated to the pixel X11 located at the top right above the pixel XN1. Similarly, the pixel N2 adjacent to the pixel XN1 is assigned to the topmost pixel X12 (= next to the pixel X11) directly above.

なお、第2の信号復元方法では、角速度検出センサのサンプリング周波数を60Hzから240Hz内としているが、高周波数を検出できるように5μsec毎に角速度を検出してもよい。また、第1差分データδの判定基準となる値は、各データを8ビット(0〜255)で表した場合に、この実施の形態では「6」としている。すなわち、6より小さい、つまり5以下の時は、処理を終了している。また、角速度検出センサで検出したぶれの生データは、センサ自体の校正が不十分なときは、実際のぶれとは対応しない。よって実際のぶれに対応させるため、センサが校正されていないときは、センサで検出した生データに所定の倍率をかけたりする補正が必要とされる。   In the second signal restoration method, the sampling frequency of the angular velocity detection sensor is set within 60 Hz to 240 Hz. However, the angular velocity may be detected every 5 μsec so that a high frequency can be detected. In addition, in this embodiment, the value serving as the determination criterion for the first difference data δ is “6” when each data is represented by 8 bits (0 to 255). That is, when it is less than 6, that is, 5 or less, the processing is finished. Further, the shake raw data detected by the angular velocity detection sensor does not correspond to the actual shake when the sensor itself is insufficiently calibrated. Therefore, in order to deal with actual blurring, when the sensor is not calibrated, correction is required to multiply the raw data detected by the sensor by a predetermined magnification.

第2の信号復元方法である反復処理は、第1の信号復元方法よりも満足な復元結果を得ることができる場合もある利点を有する。また、第1または第2の信号復元方法のいずれかに属する信号復元方法の中でも、用いるパラメータの設定の仕方によって復元結果の品質および処理時間が異なる。したがって、パラメータ設定を如何に行なうかによって、最適な信号復元方法か否かが選択される場合がある。   The iterative process which is the second signal restoration method has an advantage that a restoration result more satisfactory than the first signal restoration method may be obtained. Also, among the signal restoration methods belonging to either the first or the second signal restoration method, the quality and processing time of the restoration result differ depending on how the parameters used are set. Therefore, depending on how the parameter setting is performed, it may be selected whether or not it is an optimal signal restoration method.

このように信号の復元は、それぞれの方法に特長があり、また、非常に有効な状況や苦手な状況等がある。信号の復元は、できるだけ短時間で終了できることが好ましい。また、復元処理に必要なメモリが少なく、より高品質な復元結果を得ることのできるものを選択して使用することが好ましい。   Thus, signal restoration is characterized by each method, and there are very effective situations and weak situations. It is preferable that the signal restoration can be completed in as short a time as possible. In addition, it is preferable to select and use a memory that requires less memory for the restoration process and can obtain a higher quality restoration result.

そこで、既知信号のデータを用いて信号復元方法の一種である信号復元のシミュレーションを行う。つまり既知信号データと参照用復元データを対照することで原信号データの復元結果が十分満足できるかどうかを予め判断する。そして、満足できると判断した場合はその信号復元方法で原信号の復元処理を行う。しかし、満足な結果が得られないと判断した場合は、違う信号復元方法で行うか、または復元処理のパラメータを変更し、既知信号の復元結果を再度評価して、その信号復元方法が有効かどうかの判断を行う。こうすることで、最も有効な信号復元方法で復元処理を行なうことができる。また、復元結果の品質を予想または評価できる。たとえば処理部4は、以下に述べる5種類の信号復元方法のいずれか1つまたは複数、すなわち、第1、第2、第3、第4、および/または第5のシミュレーション方法(信号復元方法)を行う。   Therefore, simulation of signal restoration, which is a kind of signal restoration method, is performed using known signal data. That is, it is determined in advance whether the restoration result of the original signal data can be sufficiently satisfied by comparing the known signal data with the reference restoration data. If it is determined that the signal is satisfactory, the original signal is restored by the signal restoration method. However, if it is determined that a satisfactory result cannot be obtained, use a different signal restoration method, or change the restoration process parameters, evaluate the restoration result of the known signal again, and verify that the signal restoration method is effective. Make a judgment. By doing so, the restoration process can be performed by the most effective signal restoration method. In addition, the quality of the restoration result can be predicted or evaluated. For example, the processing unit 4 may select one or more of the following five types of signal restoration methods, that is, the first, second, third, fourth, and / or fifth simulation methods (signal restoration methods). I do.

(第1のシミュレーション方法およびその後の復元処理)
図13に示す第1のシミュレーション方法およびその後の復元処理について説明する。まず、既知の信号データin_refを、原信号のデータ取得時(撮影時)に得られる変化要因情報のデータから算出した変化関数gで変化させ、既知の信号データin_refを変化関数gで変化させた変化済み既知データout_refを得る(ステップS201)。そして復元アルゴリズムとして、Algo_a、Algo_b、Algo_cの3つが用意されている。それらのアルゴリズムの処理コスト(たとえば、処理に要する時間)は、Algo_a<Algo_b<Algo_cである。第1のシュミレーション方法は、図13の処理フローに従って処理されるものの一部であり、out_refをAlgo_a、Algo_bまたはAlgo_cで復元処理する。得られた参照用復元データdec_a、dec_b、またはdec_cと、In_refとを対照することで、第1のシミュレーション方法が終了する。図13の処理フローでは、この第1のシュミレーション方法を展開し、許容できると評価されたら、その信号復元方法で原信号を復元し、許容できなかったと評価されたら、他のアルゴリズムで復元し、評価をする。
(First simulation method and subsequent restoration process)
The first simulation method shown in FIG. 13 and the subsequent restoration process will be described. First, the known signal data in_ref is changed by the change function g calculated from the data of the change factor information obtained when the original signal data is acquired (at the time of photographing), and the known signal data in_ref is changed by the change function g. Changed known data out_ref is obtained (step S201). Three restoration algorithms, Algo_a, Algo_b, and Algo_c, are prepared. The processing cost of these algorithms (for example, the time required for the processing) is Algo_a <Algo_b <Algo_c. The first simulation method is a part of what is processed according to the processing flow of FIG. 13, and out_ref is restored by Algo_a, Algo_b, or Algo_c. The first simulation method is completed by comparing the obtained reference restoration data dec_a, dec_b, or dec_c with In_ref. In the processing flow of FIG. 13, if this first simulation method is developed and evaluated as acceptable, the original signal is restored with the signal restoration method. If it is judged as unacceptable, it is restored with another algorithm. Make an evaluation.

図13のフローでは、処理コストを掛けずに許容レベルであると判断できる品質の復元結果を得るために、変化済み既知データout_refを、まずAlgo_aで復元処理し、参照用復元データdec_aを得る(ステップS202)。既知の信号データIn_refと参照用復元データdec_aを対照し(ステップS203)、参照用復元データdec−aに対する所定の基準に基づいた評価結果が許容レベルであれば、原信号をAlgo_aで復元処理を行なう(ステップS204)。この場合、最も処理コストが小さくなる。復元信号の品質として許容レベルであると判断できない場合、変化済み既知データout_refをAlgo_bで復元処理し、参照用復元データdec_bを得る(ステップS205)。既知の信号データIn_refと参照用復元データdec_bを対照し(ステップS206)、参照用復元データdec−bに対する所定の基準に基づいた評価結果が許容レベルであると判断できるのであれば、撮影画像である原信号のデータをAlgo_bで復元処理を行なう(ステップS207)。復元信号の品質として許容レベルであると判断できない場合、変化済み既知データout_refをAlgo_cで復元処理し、その復元結果を参照用復元データdec_cとする(ステップS208)。既知の信号データIn_refと参照用復元データdec_cを対照し(ステップS209)、参照用復元データdec−cに対する所定の基準に基づいた評価結果が許容レベルであると判断できるのであれば、撮影画像である原信号のデータをAlgo_cで復元処理を行なう(ステップS210)。復元信号の品質が許容レベルであると判断できない場合、原信号のデータの復元処理を行なわない(ステップS211)。   In the flow of FIG. 13, in order to obtain a quality restoration result that can be determined to be an acceptable level without incurring a processing cost, the changed known data out_ref is first restored by Algo_a to obtain reference restored data dec_a ( Step S202). The known signal data In_ref is compared with the reference restoration data dec_a (step S203), and if the evaluation result based on a predetermined standard for the reference restoration data dec-a is an allowable level, the original signal is restored with Algo_a. This is performed (step S204). In this case, the processing cost is the smallest. When it cannot be determined that the quality of the restoration signal is an acceptable level, the changed known data out_ref is restored with Algo_b to obtain reference restoration data dec_b (step S205). The known signal data In_ref and the reference restoration data dec_b are contrasted (step S206), and if it can be determined that the evaluation result based on a predetermined standard for the reference restoration data dec-b is an acceptable level, A certain original signal data is restored by Algo_b (step S207). When it cannot be determined that the quality of the restoration signal is an acceptable level, the changed known data out_ref is restored by Algo_c, and the restoration result is set as reference restoration data dec_c (step S208). If the known signal data In_ref and the reference restoration data dec_c are contrasted (step S209), and it can be determined that the evaluation result based on a predetermined criterion for the reference restoration data dec-c is an acceptable level, A certain original signal data is restored by Algo_c (step S210). If it is not possible to determine that the quality of the restored signal is at an acceptable level, the original signal data is not restored (step S211).

なお、復元処理をせずに終了する(ステップS211)のではなく、参照用復元データdec_a、dec_b、dec_cのうち、所定の基準に基づいた復元の評価結果が最良のものを選び、そのアルゴリズムを用いて原信号のデータの復元を行なっても良い。この第1のシミュレーション方法では、3つの復元アルゴリズムが用意されていたが、1つまたは2つとしたり、4つ以上としても良い。また、処理コストの低い順に対照を行って、許容できるか否かの判断を行っているが、用意した全ての復元アルゴリズムの処理を評価し、それらのうちで、所定の基準に基づいた復元の評価結果が最良のものを採用し、その方法で復元するという方法を実施できる。   Instead of ending without performing the restoration process (step S211), the reference restoration data dec_a, dec_b, dec_c is selected with the best restoration evaluation result based on a predetermined criterion, and the algorithm is selected. It may be used to restore the original signal data. In this first simulation method, three restoration algorithms are prepared, but it may be one, two, or four or more. In addition, the processing cost is compared in ascending order to determine whether it is acceptable, but the processing of all prepared restoration algorithms is evaluated, and among them, restoration based on a predetermined standard is performed. It is possible to implement a method of adopting the one having the best evaluation result and restoring by that method.

(第2のシミュレーション方法およびその後の復元処理)
次に図14に示す第2のシミュレーション方法およびその後の復元処理について説明する。既知信号データin_refを、原信号のデータ取得時(撮影時)に得られる変化要因情報のデータから算出した変化関数gで変化させた変化済み既知データout_refを、上述のステップS201と同様に得る(ステップS301)。用意した復元アルゴリズムAlgo_aの復元処理の速度に影響を与えるパラメータをkとしたとき、予め用意されているkの初期値で、変化済み既知データout_refの復元処理を行って、参照用復元データdec_aを得る(ステップS302)。そして既知信号データin_refと参照用復元データdec_aを対照する(ステップS303)。その対照の結果、復元信号の品質が許容レベルであると判断できるのであれば、その復元処理のパラメータkを用いて原信号のデータの復元処理を行なう(ステップS304)。その対照の結果が、復元信号の品質として許容レベルであると判断できないのでなければ、復元処理のパラメータkを変更し(ステップS305)、変更後の新たなパラメータkで復元処理を行なう(ステップS302)。これを繰り返すことにより最適な復元処理のパラメータkが求まる。これで、第2のシミュレーション方法が終了する。この後、このパラメータkを用い、原信号のデータに対して復元処理を行なう。
(Second simulation method and subsequent restoration process)
Next, the second simulation method shown in FIG. 14 and the subsequent restoration process will be described. The changed known data out_ref obtained by changing the known signal data in_ref with the change function g calculated from the data of the change factor information obtained when the original signal data is acquired (at the time of photographing) is obtained in the same manner as in step S201 described above ( Step S301). When the parameter that affects the speed of the restoration process of the prepared restoration algorithm Algo_a is k, the changed known data out_ref is restored with the initial value of k prepared in advance, and the reference restoration data dec_a is obtained. Obtain (step S302). Then, the known signal data in_ref is compared with the reference restoration data dec_a (step S303). As a result of the comparison, if it can be determined that the quality of the restored signal is at an acceptable level, the restoration process of the original signal data is performed using the parameter k of the restoration process (step S304). If the result of the comparison cannot be determined to be an acceptable level as the quality of the restoration signal, the restoration process parameter k is changed (step S305), and the restoration process is performed with the new parameter k after the change (step S302). ). By repeating this, the optimum restoration process parameter k is obtained. This completes the second simulation method. Thereafter, using this parameter k, restoration processing is performed on the original signal data.

復元処理の際に用いるパラメータkの例としては、たとえば復元アルゴリズムAlgo_aが、図3に示す反復処理による復元処理方法の場合、反復による更新データを得るための更新係数(図3のステップS105における係数k)がある。ここで、更新係数kを大きくすると、一回の反復での更新値が大きくなるため、第1差分データδの値の収束スピードを速くすることができる。しかし、更新係数kが大きすぎると、第1差分データδの値が発散してしまう場合がある。更新係数を小さくすると良好な結果を得ることができるが、収束スピードが遅くなるため、より多くの反復回数が必要となり、復元処理に要する時間が多く掛かる。したがって、発散せずにより短時間で良好な結果が得られる更新係数kを、第2のシミュレーション方法によって選択することが好ましい。   As an example of the parameter k used in the restoration process, for example, when the restoration algorithm Algo_a is the restoration processing method by the iterative process shown in FIG. 3, an update coefficient for obtaining update data by the iteration (the coefficient in step S105 in FIG. 3) k). Here, when the update coefficient k is increased, the update value in one iteration is increased, so that the convergence speed of the value of the first difference data δ can be increased. However, if the update coefficient k is too large, the value of the first difference data δ may diverge. If the update coefficient is reduced, a good result can be obtained, but the convergence speed is slowed down, so that a larger number of iterations is required, and a longer time is required for the restoration process. Therefore, it is preferable to select the update coefficient k that can obtain a good result in a short time without divergence by the second simulation method.

(第3のシミュレーション方法および復元処理)
次に図15に示す第3のシミュレーション方法および復元処理について説明する。これは、たとえば図3に示す反復処理による復元処理を行なう場合の反復数(繰り返し回数)の決定(反復処理の終了)をする処理に適用する。図3を用いて説明してきた反復処理では、観測信号(撮影画像または原信号)のデータImg’と復元信号(復元画像)のデータを変化させた比較用データI’を比較して第1差分データδが十分小さくなるまで反復処理を繰り返している。しかし、既知の信号で復元シミュレーションを行なうことで、既知の信号データに基づいた判断ができるようになるため、復元結果の品質をこれまでよりもより良くすることができるようになる。
(Third simulation method and restoration process)
Next, the third simulation method and restoration process shown in FIG. 15 will be described. This is applied, for example, to the process of determining the number of iterations (the number of iterations) when the restoration process by the iteration process shown in FIG. In the iterative processing described with reference to FIG. 3, the data Img ′ of the observation signal (captured image or original signal) is compared with the comparison data I 0 ′ obtained by changing the data of the restoration signal (restored image). The iterative process is repeated until the difference data δ becomes sufficiently small. However, by performing restoration simulation with a known signal, it becomes possible to make a determination based on known signal data, so that the quality of the restoration result can be made better than before.

図15はまず、既知の信号データPを用意する(ステップS401)。それを原信号のデータ取得時(撮影時)に得られる変化要因情報のデータから算出される変化関数Gで変化させて変化済み既知データP’を算出する(ステップS402)。そして、撮影画像である原信号のデータImg’を復元するために、任意の信号データIを用意する。Iは任意の信号データであるが、ここではゼロとする(ステップS403)。次に、既知の信号データP’を復元するために、参照用復元データQを用意する。ここで、参照用復元データQもゼロとする(ステップS403)。ここで、任意の信号データIを原信号データImg’に対応するものとした場合は、参照用復元データQを変化済み既知データP’に対応するものとするのが、第3のシミュレーション方法の精度上好ましい。 Figure 15 is first prepared the known signal data P 0 (step S401). The changed known data P 0 ′ is calculated by changing it with the change function G calculated from the data of the change factor information obtained when acquiring the original signal data (at the time of photographing) (step S402). Then, arbitrary signal data I 0 is prepared in order to restore the original signal data Img ′ which is a captured image. I 0 is arbitrary signal data, but is zero here (step S403). Next, reference restoration data Q 0 is prepared to restore the known signal data P 0 ′. Here, also the zero reference restore data Q 0 (step S403). Here, when the arbitrary signal data I 0 corresponds to the original signal data Img ′, the reference restoration data Q 0 corresponds to the changed known data P 0 ′. This is preferable in terms of accuracy of the simulation method.

次に、既知の信号データPと参照用復元データQを対照する(ステップS404)。現段階では、「Q0+n=Q」である。その差分値が所定値以下で、復元の評価結果として許容レベルであると判断できるのであれば、十分復元品質は高いと判断して復元処理を終了し、復元データIを原信号のデータImg’の復元信号とする(ステップS405)。以下、既知の信号データPと参照用復元データQを対照する都度(ステップS404)、図15の処理フローに含まれる第3のシミュレーション方法が終了する。ただし、現段階では、「Q=0」であり、殆どの場合、ステップS404で「許容できる」判断がされず、ステップS405へは進まずに、以下のステップS406以降に進む。 Next, the known signal data P 0 is compared with the reference restoration data Q 0 (step S404). At the present stage, “Q 0 + n = Q 0 ”. If the difference value is equal to or less than a predetermined value and it can be determined that the evaluation result is an acceptable level, it is determined that the restoration quality is sufficiently high, the restoration process is terminated, and the restoration data I 0 is converted into the original signal data Img. 'Is a restoration signal (step S405). Thereafter, every time the known signal data P 0 is compared with the reference restoration data Q 0 (step S 404), the third simulation method included in the processing flow of FIG. 15 ends. However, at this stage, “Q 0 = 0”, and in most cases, the “acceptable” determination is not made in step S404, and the process proceeds to step S406 and subsequent steps without proceeding to step S405.

ステップS404で「許容できない」と判断されれば、任意の信号データIを変化関数Gで変化させ、変化済み任意信号データI2’を算出する(ステップS406)。また、参照用復元データQを変化関数Gで変化させ変化済み参照用復元データQ’を算出する(ステップS406)。そして、原信号のデータImg’と変化済み任意信号データI2’の差分のデータ(以下、第2差分データδ_Imgという)を算出する(ステップS407)。また、変化済み既知データP’と変化済み参照用復元データQ’の差分のデータ(以下、第3差分データδ_refという)を算出する(ステップS407)。その第3差分データδ_refおよび変化要因データから算出される変化関数Gを用いて更新量を算出する(ステップS408)。その更新量を参照用復元データQに加えて、新たな任意の信号データQ(=Q0+n)とする(ステップS408)。そして第2差分データδ_Imgおよび変化関数Gを利用して更新量を算出し、その更新量を参照用復元データQに加えて、新たな任意の信号データI(=I0+n)を得る(ステップS408)。このステップS408を経た後は、新たに得られた任意の信号データQと任意の信号データIは、それぞれ「Q」と「I」の代わりとなり、再度、以下の第3のシミュレーション方法が実施される。 If it is determined as "not acceptable" in step S404, to change the arbitrary signal data I 0 in change function G, it calculates a change has been any signal data I2 0 '(step S406). Further, the reference restoration data Q 0 is changed by the change function G to calculate changed reference restoration data Q 0 ′ (step S406). Then, difference data between the original signal data Img ′ and the changed arbitrary signal data I2 0 ′ (hereinafter referred to as second difference data δ_Img) is calculated (step S407). Further, the difference data between the changed known data P 0 ′ and the changed reference restoration data Q 0 ′ (hereinafter referred to as third difference data δ_ref) is calculated (step S407). The update amount is calculated using the change function G calculated from the third difference data δ_ref and the change factor data (step S408). The update amount is added to the reference restoration data Q 0 to be set as new arbitrary signal data Q 1 (= Q 0 + n ) (step S408). Then, the update amount is calculated using the second difference data δ_Img and the change function G, and the update amount is added to the reference restoration data Q 0 to add new arbitrary signal data I 1 (= I 0 + n ). Obtain (step S408). After passing through the step S408, a new arbitrary signal data Q 1, any signal data I 1 obtained becomes respectively "Q 0" and instead of "I 0", again, following the third simulation The method is performed.

その後、再度既知の信号データPと、新たな任意の信号データQを対照し(ステップS404)、復元の評価結果として許容レベルであると判断できるのであれば、十分復元品質は高いと判断して復元処理を終了する(ステップS405)。そして、新たな任意の信号データI(=I0+n)を原信号のデータImg’の復元信号とする(ステップS405)。ステップS404の判断で、復元の評価結果として許容レベルでないと判断できるのであれば、許容レベルとなるまでステップS406,S407,S408,およびS404を繰り返す。または、繰り返し数を予め決めておき、それまでに終わらなければ、品質の高い復元信号は得られないと判断して処理を終了しても良い。 Thereafter, the known signal data P 0 is again compared with the new arbitrary signal data Q 1 (step S404), and if it can be determined that the evaluation result is an acceptable level, it is determined that the restoration quality is sufficiently high. Then, the restoration process is terminated (step S405). Then, the new arbitrary signal data I 1 (= I 0 + n ) is used as a restoration signal of the original signal data Img ′ (step S405). If it is determined in step S404 that the restoration evaluation result does not indicate an acceptable level, steps S406, S407, S408, and S404 are repeated until the restoration level is reached. Alternatively, the number of repetitions may be determined in advance, and if not completed so far, it may be determined that a high-quality restoration signal cannot be obtained and the processing may be terminated.

図15に示した第3のシミュレーション方法は、原信号のデータImg’を理想画像である元信号Imgまたはそれに近似するデータに復元する復元処理と、変化情報Gを利用して既知の信号データPと参照用復元データQ(=Q0+n)による復元処理を同時並行で行ない、既知の信号データPと参照用復元データQ(=Q0+n)による復元処理の結果から、原信号のデータImg’を理想画像である元信号Imgまたはそれに近似するデータに復元する復元処理の結果を推定するものである。 In the third simulation method shown in FIG. 15, the original signal data Img ′ is restored to the original signal Img which is an ideal image or data approximate thereto, and the known signal data P using the change information G is used. 0 and the restoration processing for reference data Q 0 (= Q 0 + n ) are performed in parallel. From the result of the restoration processing using known signal data P 0 and reference restoration data Q 0 (= Q 0 + n ), the original signal The result of the restoration process for restoring the data Img ′ to the original signal Img that is an ideal image or data that approximates the original signal Img is estimated.

(第4のシミュレーション方法およびその後の復元処理)
図16に示す第4のシミュレーション方法は、既知データによる復元処理のみを先に行い、既知データでの復元結果で品質の高い結果が得られるまでの反復回数を求めて、その反復回数分だけ、後から原信号の復元処理を行うものである。こうすることで、原信号の復元処理にどれぐらいの処理時間が掛かるか、などを原信号の復元処理を行う前に知ることができる。非常に処理時間を要すると事前に分かれば、復元処理は行わない、または別の種類の復元処理法を採用する等の判断ができる。
(Fourth simulation method and subsequent restoration process)
In the fourth simulation method shown in FIG. 16, only restoration processing using known data is performed first, and the number of iterations until a high-quality result is obtained from the restoration results using known data is obtained. The original signal is restored later. In this way, it is possible to know how much processing time is required for the original signal restoration process before performing the original signal restoration process. If it is known in advance that a very long processing time is required, it can be determined that the restoration process is not performed or another type of restoration processing method is adopted.

第4のシミュレーション方法は、まず、既知の信号データPを用意する(ステップS501)。それを原信号のデータ取得時(撮影時)に得られる変化要因情報のデータから算出される変化関数Gで変化させて変化済み既知データP’を算出する(ステップS502)。そして、変化済み既知データP’を復元するために、参照用復元データQを用意する。ここでは、Qをゼロとする(ステップS503)。 The fourth simulation method, first, a known signal data P 0 (step S501). The changed known data P 0 ′ is calculated by changing it with the change function G calculated from the data of the change factor information obtained when the original signal data is acquired (at the time of photographing) (step S502). Then, in order to restore the changed known data P 0 ′, reference restoration data Q 0 is prepared. Here, Q 0 is set to zero (step S503).

ここで、既知の信号データPと参照用復元データQ(=Q0+n)を対照し(ステップS504)、復元信号の品質として許容レベルであると判断できるのであれば、図3に示す繰り返し処理の繰り返しの回数nが1回で十分と判断して(ステップS505)、撮影して得られた原信号データImg’を図3に示す反復処理(繰り返し回数1回)で復元処理し、復元データIを原信号のデータImg’の復元信号とする(ステップS506)。この対照(ステップS504)を行う都度、第4のシミュレーション方法が終了する。 Here, if the known signal data P 0 is compared with the reference restoration data Q 0 (= Q 0 + n ) (step S504), and it can be determined that the quality of the restoration signal is an acceptable level, FIG. It is determined that the number n of repetitions of the repetition process shown is sufficient (step S505), and the original signal data Img ′ obtained by photographing is restored by the repetition process (one repetition number) shown in FIG. Then, the restored data I 1 is used as a restored signal of the original signal data Img ′ (step S506). Each time this comparison (step S504) is performed, the fourth simulation method ends.

既知の信号データPと参照用復元データQ(=Q0+n)を対照し(ステップS504)、復元信号の品質として許容レベルであると判断できず、かつ、反復回数nが所定回数未満なら(ステップS507)、参照用復元データQを変化関数Gで変化させ、変化済み参照用復元データQ’を算出する(ステップS509)。そして、変化済み既知データP’と変化済み参照用復元データQ’(=Q0+n’)の差分のデータ(以下、第4差分データδ’_refという)を算出する(ステップS510)。そして、その第4差分データδ’_refを、変化要因データGの関数を利用して参照用復元データQに配分する。その際、更新係数kを使用して更新量を算出してその更新量を参照用復元データQに加えて新たな任意の信号データQ(=Q0+nのn=1の値)とする(ステップS511)。このステップS511を経た後は、新たに得られた任意の信号データQが、「Q」の代わりにして扱われ、再度、第4のシミュレーション方法が実施される。 The known signal data P 0 and the reference restoration data Q 0 (= Q 0 + n ) are contrasted (step S504). If the quality of the restoration signal cannot be determined as an acceptable level, and the number of iterations n is less than the predetermined number, (step S507), the reference restoring data Q 0 is changed by the change function G, it calculates the restored data Q 0 'for change already reference (step S509). Then, difference data (hereinafter referred to as fourth difference data δ′_ref) between the changed known data P 0 ′ and the changed reference restoration data Q 0 ′ (= Q 0 + n ′) is calculated (step S510). Then, the fourth difference data δ′_ref is distributed to the reference restoration data Q 0 using the function of the change factor data G. At that time, the update amount is calculated using the update coefficient k, and the update amount is added to the reference restoration data Q 0 to be set as new arbitrary signal data Q 1 (= value of n = 0 of Q 0 + n ). (Step S511). After passing through the step S511, the arbitrary signal data Q 1 newly obtained are treated in the place of "Q 0" again, the fourth simulation method is implemented.

その後、新たに得られた任意の信号データQを、既知の信号データPと対照し(ステップS504)、その結果が所定値以下であれば図3に示す繰り返し処理の繰り返しの回数nが2回で十分と判断する。その後、撮影して得られた原信号データImg’に対して2回の復元処理をし(ステップS505)、復元データIを原信号のデータImg’の復元信号とする(ステップS506)。対照結果(ステップS504)が、復元信号の品質として許容レベルであると判断できず、かつ、反復回数nが所定回数未満なら(ステップS507)、その復元結果が許容レベルであると判断できるようになるまで、参照用復元データQ(=Q0+2)を変化関数Gで変化させ(ステップS509)、その後のステップS510,S511,S504,S507,およびS509を繰り返す。または、予め決めておいた繰り返し数の限度(ステップS507)までに終わらなければ、品質の高い復元信号は得られないとして復元処理を行わないこととする(ステップS508)。 Thereafter, any signal data Q 1 newly obtained, in contrast to the known signal data P 0 (step S504), the result is the repeat count n of the iterative process shown in FIG. 3 is equal to or less than a predetermined value Judge that 2 times is enough. Then, 'the two restoration processing on (step S505), the data Img of recovered data I 2 original signal' obtained original signal data Img by photographing a restoration signal (step S506). If the comparison result (step S504) cannot be determined to be an acceptable level as the quality of the restoration signal, and if the number of iterations n is less than a predetermined number (step S507), the restoration result can be judged to be an acceptable level. Until this time, the reference restoration data Q 0 (= Q 0 + 2 ) is changed by the change function G (step S509), and the subsequent steps S510, S511, S504, S507, and S509 are repeated. Alternatively, unless the predetermined number of repetitions is reached (step S507), a restoration signal with high quality is not obtained and restoration processing is not performed (step S508).

(第5のシミュレーション方法)
図17に示す第5のシミュレーション方法について説明する。図17は、図3に示した繰り返し処理により得られた復元データI0+nを評価する方法を説明するための処理フロー図である。この第5のシミュレーションでは、信号の復元状態の評価結果に応じて、信号処理装置1を操作する者に、復元状態の評価結果を音声にて発することおよび表示等の、五感に訴えることのできる手段で認識させることができる。
(Fifth simulation method)
The fifth simulation method shown in FIG. 17 will be described. FIG. 17 is a process flowchart for explaining a method of evaluating the restored data I 0 + n obtained by the iterative process shown in FIG. In this fifth simulation, according to the evaluation result of the restoration state of the signal, the operator who operates the signal processing device 1 can appeal to the five senses such as uttering and displaying the evaluation result of the restoration state by voice. It can be recognized by means.

「P’」は、既知の画像データPを原信号のデータ取得時(撮影時)に得られる変化要因情報のデータGによって劣化(変化)させた、変化済み既知データである。「Q」は、任意の画像データである。図3の「I」を「Q」としても良い。「Q’」は、任意の画像データQを変化関数Gによって劣化(変化)させた、参照用復元データである。「δ’」は、変化済み既知データP’と変化済み参照用復元データQ’との差分のデータである(以下、第5差分データという)。「Q0+n」は、参照用復元データQに、第5差分データδ’を変化要因情報のデータGに基づいて配分して新たに生成した、次回の繰り返し処理に使用する新たな任意の信号データである。「k」は、更新係数である。 “P 0 ′” is changed known data in which the known image data P 0 is deteriorated (changed) by the data G of the change factor information obtained when the original signal data is acquired (at the time of photographing). “Q 0 ” is arbitrary image data. “I 0 ” in FIG. 3 may be “Q 0 ”. “Q 0 ′” is reference restoration data in which arbitrary image data Q 0 is deteriorated (changed) by the change function G. “Δ ′” is data of a difference between the changed known data P 0 ′ and the changed reference restoration data Q 0 ′ (hereinafter referred to as fifth difference data). “Q 0 + n ” is a new arbitrary signal used for the next iterative process newly generated by allocating the fifth difference data δ ′ to the reference restoration data Q 0 based on the data G of the change factor information. It is data. “K” is an update coefficient.

第5のシミュレーション方法における処理部4の処理ルーチンは、まず、既知の画像データPおよび参照用復元データQを用意することから始まる(ステップS601,S603)。そして既知の画像データPおよび参照用復元データQに対し、それぞれ変化関数Gを重畳積分し、変化済み既知の画像データP’および変化済み参照用復元データQ’を得る(ステップS602,S604)。そして、変化済み既知の画像データP’と変化済み参照用復元データQ’との差分データ(以下、第5差分データδ’という)を求める(ステップS605)。 The processing routine of the processing unit 4 in the fifth simulation method starts by preparing known image data P 0 and reference restoration data Q 0 (steps S601 and S603). And with respect to known image data P 0 and the reference restoring data Q 0, then the convolution of the change function G respectively, to obtain a change already known image data P 0 'and change already reference restored data Q 0' (step S602 , S604). Then, difference data (hereinafter referred to as fifth difference data δ ′) between the changed known image data P 0 ′ and the changed reference restoration data Q 0 ′ is obtained (step S605).

そして、ステップS606で、図17の繰り返し処理回数が、図3の画像復元の際の繰り返し処理回数と同じか否か判断する。同じでない場合は、「N」の方に進み、ステップS607で新たな参照用復元データQ0+1(=Q0+n=Q)を生成する処理を行う。すなわち、第5差分データδ’を変化関数Gに基づいて、参照用復元データQに配分し、新たな任意の信号データQを生成する。その後、新たな任意の信号データQをQの代わりに用いて、ステップS602,S605,S606,およびS607を繰り返す。 In step S606, it is determined whether or not the number of repetition processes in FIG. 17 is the same as the number of repetition processes in image restoration in FIG. If they are not the same, the process proceeds to “N”, and in step S607, new reference restoration data Q 0 + 1 (= Q 0 + n = Q 1 ) is generated. That is, the fifth difference data δ ′ is distributed to the reference restoration data Q 0 based on the change function G, and new arbitrary signal data Q 1 is generated. Thereafter, a new arbitrary signal data Q 1 using in place of Q 0, step S602, S605, S606, and repeats S607.

ステップS606において、図17の繰り返しの回数が、図3の信号復元の際の繰り返し処理回数と同じである場合、ステップS602,S605,S606,およびS607を繰り返す処理を終了する。この段階では、図3において復元データI0+nを元画像Imgのデータと推定するに至る過程と同じ過程を、既知の画像データP、参照用復元データQおよび変化関数Gを用いて行った段階である。よって、既知の画像データPと現段階での新たな参照用復元データQ0+nとを対照することによって(ステップS608)、図3の復元データI0+nが、未知の元画像Imgへ、どの程度近づいているかを評価することができる。この既知の画像データPと参照用復元データQ0+nとを対照することによって、第5のシミュレーション方法が終了する。第5のシミュレーション方法によって、たとえば、既知の画像データPと現段階での新たな任意の画像データQ0+nとの見かけ上の差が小さければ、図3の復元データI0+nは元画像Imgのデータに近いもの、すなわち復元結果が良好であると評価できる。しかし、その見かけ上の差が大きければ、図3の復元データI0+nは、元画像Imgのデータとかけ離れており、復元結果が良好でないと評価できる。 In step S606, when the number of repetitions in FIG. 17 is the same as the number of repetition processes in signal restoration in FIG. 3, the process of repeating steps S602, S605, S606, and S607 is terminated. At this stage, the same process as the process of estimating the restored data I 0 + n in FIG. 3 as the data of the original image Img was performed using the known image data P 0 , the reference restored data Q 0 and the change function G. It is a stage. Therefore, by comparing the known image data P 0 with the new reference restored data Q 0 + n at the current stage (step S608), the extent of the restored data I 0 + n in FIG. 3 to the unknown original image Img. You can evaluate whether you are approaching. The fifth simulation method is completed by comparing the known image data P 0 with the reference restoration data Q 0 + n . If the apparent difference between the known image data P 0 and the new arbitrary image data Q 0 + n at the current stage is small by the fifth simulation method, for example, the restored data I 0 + n in FIG. It can be evaluated that the data is close to the data, that is, the restoration result is good. However, if the apparent difference is large, the restored data I 0 + n in FIG. 3 is far from the data of the original image Img, and it can be evaluated that the restored result is not good.

以上、本実施の形態における信号処理装置1およびこの信号処理装置1に採用されうる2つの基本的な信号復元方法と、5つの信号復元方法(=シミュレーション方法)について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更実施可能である。たとえば、第1の信号復元方法の図3から図12に示す反復処理(第2の信号復元方法)によらず、逆変換または逆畳み込み演算によって画像を復元しても良い。具体的には、ぶれを表す伝達関数等を用い、変化画像データを変換することで変化要因を除去する技術によって画像復元を実現することができる。この構成を採用することによって、既存の成熟した技術が採用され、安定した信号の復元を行うことができると共に、信号処理装置1の構成を簡略化できる。   The signal processing device 1 according to the present embodiment and the two basic signal restoration methods and five signal restoration methods (= simulation methods) that can be employed in the signal processing device 1 have been described above. Various modifications can be made without departing from the above. For example, the image may be restored by inverse transformation or deconvolution operation, regardless of the iterative process (second signal restoration method) shown in FIGS. 3 to 12 of the first signal restoration method. Specifically, image restoration can be realized by a technique that removes a change factor by converting change image data using a transfer function or the like representing blur. By adopting this configuration, an existing mature technique can be adopted, stable signal restoration can be performed, and the configuration of the signal processing apparatus 1 can be simplified.

既知の画像データであるPおよびQと、復元処理対象の原画像のデータImg’のデータ容量は、同一でも良い。ただし、第3、第4および第5のシミュレーション方法において、その処理の速度を速めるためには、各種既知の画像データのデータ容量を、原画像のデータImg’のデータ容量の5%、10%、30%、50%、70%、または90%等の小さい値とすることが好ましい。特に、第4のシミュレーション方法の場合は、予め反復回数nをシミュレーションによって求め(図16のステップS506)、その後に原画像のデータImg’を復元するため、シミュレーションの処理の迅速化が求められる。よって、第4のシミュレーション方法では、各種既知の画像データのデータ容量を、各種原画像のデータのデータ容量よりも小さい値とすることが特に好ましい。 The data capacities of P 0 and Q 0 that are known image data and the data Img ′ of the original image to be restored may be the same. However, in the third, fourth, and fifth simulation methods, in order to increase the processing speed, the data capacity of various known image data is set to 5% or 10% of the data capacity of the original image data Img ′. , 30%, 50%, 70%, or 90% is preferable. In particular, in the case of the fourth simulation method, the number of iterations n is obtained in advance by simulation (step S506 in FIG. 16), and then the original image data Img ′ is restored, so that simulation processing must be accelerated. Therefore, in the fourth simulation method, it is particularly preferable that the data volume of various known image data is set to a value smaller than the data volume of the data of various original images.

等の各種既知の画像データは、予め数種類用意しておき、被写体に合わせて適当なものを選ぶことができるようにしておくことが好ましい。その被写体に近い画像データを用いることによって、適切な評価を行うことができる。用意しておくべき画像データは、たとえばポートレート、景色、花、夜景、評価チャート画像(解像力チャート、ゾーンプレート等)等の画像データである。 Various known image data, such as P 0 is preliminarily several prepared, it is preferable to be able to choose the appropriate one in accordance with the subject. By using image data close to the subject, appropriate evaluation can be performed. The image data to be prepared is image data such as portrait, landscape, flower, night view, evaluation chart image (resolution chart, zone plate, etc.), for example.

なお、第2差分データδ_ref等の各種差分データは、例えば図15のステップS405のように変化済み既知データP’と変化済み参照用復元データQ’の見かけ上の差を用いて、復元データI0+nの復元状態を判断している。しかし各種差分データは、たとえば変化済み既知データP’と変化済み参照用復元データQ’とを対照して、その差分値を得て復元データI0+nの評価をしたり、両データの所定の対応関係を、復元データI0+nについて当てはめる等しても良い。また、第1差分データδ等の各種差分データは、対応する画素の単純な差分でも良い場合もあるが、一般的には、変化要因情報のデータGによって異なる。たとえば第1差分データδは、次の(2)式で表される。
δ=f(Img’,Img,G) …(2)
Note that various kinds of difference data such as the second difference data δ_ref are restored by using an apparent difference between the changed known data P 0 ′ and the changed reference restored data Q 0 ′ as in step S405 of FIG. The restoration state of data I 0 + n is determined. However, various kinds of difference data, for example, compare the changed known data P 0 ′ with the changed reference restored data Q 0 ′, obtain the difference value and evaluate the restored data I 0 + n , May be applied to the restored data I 0 + n . In addition, various difference data such as the first difference data δ may be a simple difference between corresponding pixels, but generally differs depending on the data G of the change factor information. For example, the first difference data δ is expressed by the following equation (2).
δ = f (Img ′, Img, G) (2)

第3および第4のシミュレーション方法では、参照用復元データQ(=Q0+n)を、既知の信号データPと対照している(ステップS404,S504)。ここで、対照するのを、それらの代わりに変化済み既知データP’と変化済み参照用復元データQ’としても良い。しかし、シミュレーション上、理想画像Imgに相当する既知の信号データPを対照に用いることは、変化済み既知データP’を対照に用いるよりもシミュレーションの精度が向上し、好ましい。 In the third and fourth simulation methods, the reference restoration data Q 0 (= Q 0 + n ) is contrasted with the known signal data P 0 (steps S404 and S504). In this case, the changed known data P 0 ′ and changed reference restored data Q 0 ′ may be used instead. However, in the simulation, it is preferable to use the known signal data P 0 corresponding to the ideal image Img as a control because the accuracy of the simulation is improved as compared to using the changed known data P 0 ′ as a control.

本実施の形態では、復元対象を画像データとしている。しかし、これらの復元処理の考え方および手法は、あらゆるデータの復元処理に適用できる。たとえば、デジタルの音声データの復元等への適用が可能である。   In the present embodiment, the restoration target is image data. However, these restore processing concepts and techniques can be applied to any data restore process. For example, it can be applied to restoration of digital audio data.

また、上述した各信号復元方法は、プログラム化されても良い。また、プログラム化されたものが記憶媒体、たとえばCD、DVD、USBメモリに入れられ、コンピュータによって読みとり可能とされても良い。この場合、信号処理装置1は、その記憶媒体内のプログラム化されたものが信号処理装置1の外部サーバに入れられ、必要に応じてダウンロードされ、使用されるようにしても良い。この場合、信号処理装置1は、その記憶媒体内のプログラムをダウンロードする通信手段を持つこととなる。   Each signal restoration method described above may be programmed. Alternatively, the program may be stored in a storage medium, such as a CD, DVD, or USB memory, and read by a computer. In this case, the signal processing device 1 may be a program stored in the storage medium placed in an external server of the signal processing device 1, downloaded as needed, and used. In this case, the signal processing apparatus 1 has communication means for downloading the program in the storage medium.

本発明の実施の形態に係る信号処理装置の主要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す信号処理装置の概要を示す外観斜視図で、角速度センサの配置位置を説明するための図である。It is an external appearance perspective view which shows the outline | summary of the signal processing apparatus shown in FIG. 1, and is a figure for demonstrating the arrangement position of an angular velocity sensor. 図1に示す信号処理装置の処理部で行う信号(画像)復元方法であって、第2の信号復元方法(反復処理)に係る処理ルーチンを説明するための処理フロー図である。FIG. 10 is a process flow diagram for explaining a processing routine related to a second signal restoration method (iterative process), which is a signal (image) restoration method performed by the processing unit of the signal processing device shown in FIG. 1. 図3に示す処理方法の概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of the processing method shown in FIG. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、手ぶれのないときのエネルギーの集中を示す表である。FIG. 4 is a diagram for specifically explaining the signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 by taking an example of camera shake, and is a table showing energy concentration when there is no camera shake. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、手ぶれのないときの画像データを示す図である。FIG. 4 is a diagram for specifically explaining a signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 by taking an example of camera shake, and showing image data when there is no camera shake. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、手ぶれが生じたときのエネルギーの分散を示す図である。FIG. 4 is a diagram for specifically explaining the signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 by taking hand shake as an example, and showing the dispersion of energy when hand shake occurs. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、任意の画像から比較用データを生成する状況を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for specifically explaining a signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 by taking an example of camera shake, and is a diagram for explaining a situation in which comparison data is generated from an arbitrary image. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、比較用データと、処理対象となるぶれた原画像とを比較して、第1差分データを生成する状況を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for specifically explaining the signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 by taking an example of camera shake, comparing the comparison data with the blurred original image to be processed, and comparing the first difference It is a figure for demonstrating the condition which produces | generates data. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、差分のデータを配分し任意の画像に加えることで復元データを生成する状況を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for specifically explaining the signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 with an example of camera shake, and illustrates a situation in which restoration data is generated by allocating difference data and adding it to an arbitrary image. FIG. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、生成された復元データから新たな比較用データを生成し、そのデータと処理対象となるぶれた原画像とを比較して第1差分データを生成する状況を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for specifically explaining the signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 by taking hand shake as an example. New comparison data is generated from the generated restoration data, and the data and processing target are generated. It is a figure for demonstrating the condition which compares with the blurred original image and produces | generates 1st difference data. 図3に示す信号(画像)復元処理方法を、手ぶれを例にして具体的に説明するための図で、新たに生成された第1差分データを配分し、新たな復元データを生成する状況を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for specifically explaining the signal (image) restoration processing method shown in FIG. 3 by taking an example of camera shake, and shows a situation in which newly generated first difference data is allocated and new restoration data is generated. It is a figure for demonstrating. 図1に示す信号処理装置の処理部で実行される信号復元方法であって、第1のシミュレーション方法およびその後の復元処理を説明するための処理フロー図である。It is a signal restoration method executed by the processing unit of the signal processing device shown in FIG. 1, and is a process flow diagram for explaining a first simulation method and a subsequent restoration process. 図1に示す信号処理装置の処理部で実行される信号復元方法であって、第2のシミュレーション方法およびその後の復元処理を説明するための処理フロー図である。It is a signal restoration method executed by the processing unit of the signal processing device shown in FIG. 1, and is a process flow diagram for explaining a second simulation method and a subsequent restoration process. 図1に示す信号処理装置の処理部で実行される信号復元方法であって、第3のシミュレーション方法およびその後の復元処理を説明するための処理フロー図である。FIG. 9 is a signal restoration method executed by a processing unit of the signal processing device shown in FIG. 1 and is a process flow diagram for explaining a third simulation method and subsequent restoration processing. 図1に示す信号処理装置の処理部で実行される信号復元方法であって、第4のシミュレーション方法およびその後の復元処理を説明するための処理フロー図である。FIG. 9 is a signal restoration method executed by the processing unit of the signal processing device shown in FIG. 1, and is a process flow diagram for explaining a fourth simulation method and subsequent restoration processing. 図1に示す信号処理装置の処理部で実行される信号復元方法であって、第5のシミュレーション方法およびその後の復元処理を説明するための処理フロー図である。FIG. 9 is a signal restoration method executed by a processing unit of the signal processing device shown in FIG. 1, and is a processing flow diagram for explaining a fifth simulation method and subsequent restoration processing.

符号の説明Explanation of symbols

1 信号処理装置
2 撮影部(受信部)
3 制御系部
4 処理部
5 記録部
6 検出部
7 要因情報保存部
G,g 変化要因情報のデータから算出された変化関数
Img’ 原信号のデータ(撮影された画像)
0+n,Q0+n 復元データ
Img 元信号のデータ(変化する前の信号もしくは本来取得されるべきであった信号のデータ)
既知の信号データ
参照用復元データ
任意の信号データ
’ 変化済み既知データ
’ 変化済み参照用復元データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal processing apparatus 2 Imaging | photography part (reception part)
Reference Signs List 3 Control system unit 4 Processing unit 5 Recording unit 6 Detection unit 7 Factor information storage unit G, g Change function calculated from data of change factor information Img ′ Original signal data (captured image)
I 0 + n , Q 0 + n Restoration data Img Original signal data (signal before change or signal that should have been originally acquired)
P 0 known signal data Q 0 reference restoration data I 0 Arbitrary signal data P 0 'changed known data Q 0 ' changed reference restoration data

Claims (12)

劣化等の変化が生じた原信号データから、変化する前の信号もしくは本来取得されるべきであった信号(以下、元信号という)のデータまたは元信号の近似信号データである復元信号データを、上記変化する際の変化要因情報のデータを利用して、生成する処理部を有する信号処理装置において、
上記処理部は、所定の既知の信号データを、上記変化要因情報のデータを利用して変化させて変化済み既知データを生成すると共に、上記変化要因情報のデータを利用して、上記変化済み既知データを上記既知の信号データまたはそれに近似した信号データへと復元させた参照用復元データを取得し、上記既知の信号データと上記参照用復元データとを対照する機能を有することを特徴とする信号処理装置。
From the original signal data in which a change such as deterioration has occurred, the signal before the change or the signal that should have been originally acquired (hereinafter referred to as the original signal) or the restored signal data that is the approximate signal data of the original signal, In the signal processing device having a processing unit to generate using the data of the change factor information at the time of the change,
The processing unit changes predetermined known signal data using the data of the change factor information to generate changed known data, and uses the data of the change factor information to change the known change data. A signal having a function of acquiring reference restoration data obtained by restoring data to the known signal data or signal data approximate thereto and comparing the known signal data with the reference restoration data Processing equipment.
前記処理部は、前記対照の結果に基づいて、前記復元信号データの復元状態を評価することを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the processing unit evaluates a restoration state of the restoration signal data based on the result of the comparison. 前記処理部は、前記対照の結果に基づいて、前記復元信号データの生成方法を決定、変更または改善することを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the processing unit determines, changes, or improves a generation method of the restoration signal data based on the result of the comparison. 前記処理部は、前記対照の結果に基づいて、前記信号処理装置を操作する者に前記復元信号データの生成状態を認識させることを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the processing unit causes a person who operates the signal processing apparatus to recognize a generation state of the restored signal data based on the result of the comparison. 前記処理部は、前記対照の結果、前記参照用復元データと前記既知の信号データとが同一または類似の場合、前記復元信号データが前記元信号のデータまたは前記元信号の近似信号データであると判断することを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。   When the reference restoration data and the known signal data are the same or similar as a result of the comparison, the processing unit is configured such that the restoration signal data is the original signal data or the approximate signal data of the original signal. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the determination is made. 前記処理部は、前記変化要因情報のデータを利用して、任意の信号データから比較用データを生成して、処理対象となる原信号のデータと上記比較用のデータとの差分のデータを前記変化要因情報のデータを利用して上記任意の信号データに配分することで復元データを生成し、この復元データを上記任意の信号データの代わりに使用し、同様の処理を繰り返す繰り返し処理を行うことを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。   The processing unit generates comparison data from arbitrary signal data using the data of the change factor information, and calculates difference data between the original signal data to be processed and the comparison data. The restoration data is generated by allocating to the arbitrary signal data using the data of the change factor information, and this restoration data is used in place of the arbitrary signal data, and the same processing is repeated repeatedly. The signal processing apparatus according to claim 1. 前記処理部は、前記対照の結果に基づいて、前記繰り返し処理を続行するか終了するかを決定することを特徴とする請求項6記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 6, wherein the processing unit determines whether to continue or end the iterative processing based on the result of the comparison. 前記処理部は、前記既知の信号データと前記参照用復元データとの差分を用いて、前記対照を行うことを特徴とする請求項1,2,3,4,5または7のいずれか1項に記載の信号処理装置。   The said processing part performs the said contrast using the difference of the said known signal data and the said reconstruction data for a reference, Any one of Claim 1, 2, 3, 4, 5 or 7 characterized by the above-mentioned. A signal processing device according to 1. 前記既知の信号データは、前記原信号データよりも容量が小さいことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the known signal data has a smaller capacity than the original signal data. 前記原信号のデータを画像のデータとしたことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の信号処理装置。   The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the original signal data is image data. 元信号から、劣化等の変化が生じた原信号データへと変化する際の変化要因情報のデータを取得し、
所定の既知の信号データを上記変化要因情報のデータを利用して変化させた変化済み既知データを取得し、
上記変化要因情報のデータを利用して、上記変化済み既知データを上記既知の信号データまたはそれに近似した信号データへと復元させた参照用復元データを取得し、
上記既知の信号データと上記参照用復元データとを対照することを特徴とする信号処理方法。
Obtain the data of the change factor information when changing from the original signal to the original signal data that has undergone changes such as degradation,
Obtain changed known data obtained by changing predetermined known signal data using the data of the change factor information,
Using the data of the change factor information, obtain restored reference data for restoring the changed known data to the known signal data or signal data approximate thereto,
A signal processing method comprising comparing the known signal data with the reference restoration data.
前記対照は、前記既知の信号データと前記参照用復元データとの差分値を用いて行うことを特徴とする請求項11記載の信号処理方法。   12. The signal processing method according to claim 11, wherein the comparison is performed using a difference value between the known signal data and the reference restoration data.
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