JP2008160586A - Image processor, image processing method, and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、および撮像装置に関する。 The present invention relates to an image processing device, an image processing method, and an imaging device.
近年、携帯電話などの携帯型通信装置がデジタルカメラ(Digital Camera)の機能を備えるなど、デジタルカメラが普及している。上記のようなデジタルカメラは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を複数用いたイメージセンサを用いて撮像を行う。 In recent years, digital cameras have become widespread, such as portable communication devices such as mobile phones having a digital camera function. The digital camera as described above performs imaging using an image sensor using a plurality of imaging elements such as a charge coupled device (CCD) and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
しかしながら、デジタルカメラの高解像度化が進むにしたがい、SN比(Signal to Noise ratio)の低下、すなわち、撮像画像に生じるノイズが問題となっている。ここで、ノイズが生じる要因としては、例えば、高解像度化に伴い上記撮像素子の数が増えたことにより、1撮像素子あたりの受光量が低下して信号レベルが下がることなどが挙げられる。 However, as the resolution of digital cameras increases, the signal-to-noise ratio (SNR) decreases, that is, noise that occurs in the captured image becomes a problem. Here, the cause of the noise includes, for example, an increase in the number of the image pickup elements with an increase in resolution, and a decrease in the amount of received light per image pickup element and a decrease in signal level.
このような中、撮像画像に対して補正を行うことにより、ノイズを低減する技術が開発されている。例えば、撮像画像のエッジを検出し、エッジとして検出されなかった画素に対してノイズ低減処理を行い、エッジとして検出された画素に対してノイズ低減処理を行わない技術としては、例えば、特許文献1が挙げられる。また、画像データを輪郭部、ノイズ部、非輪郭部に分類し、ノイズ部にはノイズ除去処理を、輪郭部には強調処理を施す技術としては、例えば、特許文献2が挙げられる。
Under such circumstances, a technique for reducing noise by correcting a captured image has been developed. For example, as a technique for detecting an edge of a captured image, performing noise reduction processing on a pixel that is not detected as an edge, and not performing noise reduction processing on a pixel detected as an edge, for example,
しかしながら、撮像画像のエッジを検出し、エッジとして検出されなかった画素に対してノイズ低減処理を行い、エッジとして検出された画素に対してノイズ低減処理を行わない技術、および画像データを輪郭部、ノイズ部、非輪郭部に分類し、ノイズ部にはノイズ除去処理を、輪郭部には強調処理を施す技術など従来の画像処理技術は、ノイズを検出し、特定の処理をする必要があるため、回路、アルゴリズムが複雑になる。また、エッジとして検出された画素に対しては、ノイズ除去処理を行わないため、当該エッジ上にあるノイズを除去することができない。したがって、従来の画像処理技術により補正された画像は、エッジ上に存在するノイズを除去することができないので、不自然な画像となってしまう。ここで、上記エッジとは、画像における輝度が高い部分と輝度が低い部分との境界(すなわち、画像の濃淡の境界)を指す。 However, the edge of the captured image is detected, noise reduction processing is performed on pixels that are not detected as edges, and noise reduction processing is not performed on pixels detected as edges, Conventional image processing techniques, such as a technique that classifies noise parts and non-contour parts, performs noise removal processing on the noise parts, and performs enhancement processing on the contour parts, need to detect noise and perform specific processing. , Circuit and algorithm become complicated. In addition, since noise removal processing is not performed on pixels detected as edges, noise on the edges cannot be removed. Therefore, the image corrected by the conventional image processing technique cannot remove noise existing on the edge, and thus becomes an unnatural image. Here, the edge refers to a boundary between a portion having a high luminance and a portion having a low luminance in the image (that is, a light / dark boundary of the image).
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、および撮像装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a new and improved image noise that can be removed without detecting noise. An object is to provide an image processing apparatus, an image processing method, and an imaging apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点によれば、入力画像を画素単位で処理する画像処理装置であって、上記入力画像から所定の特徴画像を生成する特徴画像生成部と、上記特徴画像生成部が生成した特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出する補間値算出部と、上記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、上記特徴値に基づいて、上記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出する補正値算出部と、上記補正値算出部において算出された画素ごとの補正値に基づいて、上記補間値算出部において画素ごとに複数算出された補間値それぞれを補正する補間値補正部と、上記補間値補正部において補正された画素ごとの補間値に基づいて、上記特徴画像を補正する補正画像生成部とを備える画像処理装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus that processes an input image in units of pixels, and a feature image generation unit that generates a predetermined feature image from the input image; Based on the feature image generated by the feature image generation unit, an interpolation value calculation unit that calculates a plurality of interpolation values for each pixel to interpolate pixel values, calculates a feature value for each pixel from the input image, and A correction value calculation unit that calculates a correction value for correcting each of the plurality of interpolation values calculated for each pixel based on the value, and a correction value for each pixel calculated by the correction value calculation unit based on the correction value An interpolation value correction unit that corrects each of the interpolation values calculated for each pixel in the interpolation value calculation unit, and a correction image that corrects the feature image based on the interpolation value for each pixel corrected in the interpolation value correction unit Living The image processing apparatus and a part is provided.
上記画像処理装置は、例えば、特徴画像生成部と、補間値算出部と、補正値算出部と、補間値補正部と、補正画像生成部とを備える。特徴画像生成部は、画像処理装置に入力される入力画像から所定の特徴画像を生成することができる。ここで、所定の特徴画像としては、例えば、入力画像から輝度信号を取り除いた色差画像、輝度差に基づいてエッジ(edge)が抽出されたエッジ画像などが挙げられる。補間値算出部は、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出することができる。補正値算出部は、入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、特徴値に基づいて補間値算出部が算出する画素ごとの複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出することができる。ここで、特徴値としては、例えば、補正値を算出する画素における垂直方向の変化量、および水平方向の変化量が挙げられる。補間値補正部は、補正値算出部が算出した補正値に基づいて、補間値算出部において画素ごとに複数算出された補間値それぞれを補正することができる。補正画像生成部は、補間値補正部において補正された画素ごとの補間値に基づいて、上記特徴画像を補正することができる。かかる構成により、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 The image processing apparatus includes, for example, a feature image generation unit, an interpolation value calculation unit, a correction value calculation unit, an interpolation value correction unit, and a correction image generation unit. The feature image generation unit can generate a predetermined feature image from an input image input to the image processing apparatus. Here, examples of the predetermined feature image include a color difference image obtained by removing a luminance signal from an input image, and an edge image obtained by extracting an edge based on the luminance difference. The interpolation value calculation unit can calculate a plurality of interpolation values for interpolating pixel values for each pixel. The correction value calculation unit can calculate a feature value for each pixel from the input image, and calculate a correction value for correcting each of the plurality of interpolation values for each pixel calculated by the interpolation value calculation unit based on the feature value. Here, examples of the feature value include a vertical change amount and a horizontal change amount in a pixel for which a correction value is calculated. The interpolation value correction unit can correct each of the interpolation values calculated for each pixel by the interpolation value calculation unit based on the correction value calculated by the correction value calculation unit. The corrected image generation unit can correct the feature image based on the interpolation value for each pixel corrected by the interpolation value correction unit. With this configuration, it is possible to remove image noise regardless of whether or not the noise is on the edge and without detecting noise.
また、上記特徴画像生成部は、上記入力画像から色差画像を生成し、上記補間値算出部は、補間値を算出する注目画素ごとに、上記注目画素に隣接する垂直方向の画素における画素値の平均値を算出する第1補間値算出部と、上記注目画素に隣接する水平方向の画素における画素値の平均値を算出する第2補間値算出部とを備え、上記補正値算出部は、上記注目画素における垂直方向の変化量、および水平方向の変化量を特徴値として算出する特徴値算出部と、上記特徴値算出部が注目画素ごとに算出した上記垂直方向の変化量に対応する補正値と、上記水平方向の変化量に対応する補正値とを、注目画素ごとに算出し設定する補正値設定部とを備え、上記補間値補正部は、上記補正値設定部が設定した上記注目画素ごとの上記垂直方向の変化量に対応する補正値に基づいて、上記第1補間値算出部が算出した上記注目画素ごとの補間値を補正する第1補正部と、上記補正値設定部が設定した上記注目画素ごとの上記水平方向の変化量に対応する補正値に基づいて、上記第2補間値算出部が算出した上記注目画素ごとの補間値を補正する第2補正部とを備え、上記補正画像生成部は、上記第1補正部が補正した上記注目画素ごとの補間値と、上記第2補正部が補正した上記注目画素ごとの補間値との平均値を上記注目画素ごとに算出し、上記注目画素それぞれの画素値を置き換えるとしてもよい。 The feature image generation unit generates a color difference image from the input image, and the interpolation value calculation unit calculates a pixel value of a pixel in a vertical direction adjacent to the pixel of interest for each pixel of interest for which an interpolation value is calculated. A first interpolation value calculation unit that calculates an average value; and a second interpolation value calculation unit that calculates an average value of pixel values in pixels in the horizontal direction adjacent to the pixel of interest. A feature value calculator that calculates the amount of change in the vertical direction and the amount of change in the horizontal direction as a feature value in the pixel of interest, and a correction value corresponding to the amount of change in the vertical direction calculated by the feature value calculator for each pixel of interest And a correction value setting unit that calculates and sets a correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction for each pixel of interest, and the interpolation value correction unit includes the pixel of interest set by the correction value setting unit. For each vertical change A first correction unit for correcting the interpolation value for each target pixel calculated by the first interpolation value calculation unit based on a correction value corresponding to the amount; and the first correction unit for each target pixel set by the correction value setting unit. A second correction unit that corrects the interpolation value for each pixel of interest calculated by the second interpolation value calculation unit based on a correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction. An average value of the interpolation value for each target pixel corrected by the first correction unit and the interpolation value for each target pixel corrected by the second correction unit is calculated for each target pixel, and each pixel of the target pixel is calculated. The value may be replaced.
かかる構成により、補間処理において、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 With this configuration, it is possible to remove image noise without performing noise detection regardless of whether the noise is on the edge in the interpolation process.
また、上記入力画像は、単板式の撮像素子を介して撮像された撮像データ画像であるとしてもよい。 The input image may be a captured data image captured through a single-plate image sensor.
かかる構成により、ベイヤー配列に基づいて、撮像素子が撮像した撮像データ画像に生じるノイズを、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく除去することができる。 With this configuration, it is possible to remove noise generated in the captured data image captured by the image sensor based on the Bayer array regardless of whether the noise is on the edge or without detecting noise. .
また、上記入力画像は、輝度画像であり、上記特徴画像生成部は、上記入力画像から輝度差に基づいてエッジ画像を生成するとしてもよい。 The input image may be a luminance image, and the feature image generation unit may generate an edge image from the input image based on a luminance difference.
かかる構成により、エッジ強調処理において、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 With this configuration, in the edge enhancement process, it is possible to remove image noise regardless of whether or not the noise is on the edge and without detecting noise.
また、上記補正値算出部は、所定のメンバシップ関数を用いたファジー推論により、上記補正値を算出するとしてもよい。 The correction value calculation unit may calculate the correction value by fuzzy inference using a predetermined membership function.
かかる構成により、入力画像によらず、上記補正値を算出することができるので、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 With this configuration, since the correction value can be calculated regardless of the input image, the noise of the image is removed regardless of whether the noise is on the edge or without detecting the noise. be able to.
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の観点によれば、入力画像を画素単位で処理する画像処理方法であって、上記入力画像から所定の特徴画像を生成するステップと、上記生成するステップにおいて生成された特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出するステップと、上記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、上記特徴値に基づいて、上記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出するステップと、上記補正値を算出するステップにおいて算出された画素ごとの補正値に基づいて、上記補間値を画素ごとに算出するステップにおいて算出された画素ごとに算出された補間値を補正するステップと、上記補間値を補正するステップにおいて補正された画素ごとの補間値に基づいて、上記特徴画像を補正するステップとを有する画像処理方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided an image processing method for processing an input image in units of pixels, and a step of generating a predetermined feature image from the input image; Based on the feature image generated in the generating step, calculating a plurality of interpolation values for each pixel to interpolate pixel values; calculating a feature value for each pixel from the input image; and based on the feature value The interpolation value is calculated for each pixel based on the correction value for each pixel calculated in the step of calculating a correction value for correcting each of the plurality of interpolation values calculated for each pixel and the step of calculating the correction value. In the step of calculating the interpolation value calculated for each pixel calculated in the step of calculating the interpolation value for each pixel corrected in the step of correcting the interpolation value And Zui, image processing method and a step of correcting the characteristic image is provided.
かかる方法を用いることにより、入力画像から算出された特徴値に基づいて補正値を算出し、当該補正値を用いて、画素ごとに画素値を補間する補間値を補正することができる。したがって、かかる方法により、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 By using this method, it is possible to calculate a correction value based on the feature value calculated from the input image, and to correct the interpolation value for interpolating the pixel value for each pixel using the correction value. Therefore, by this method, it is possible to remove the noise of the image regardless of whether the noise is on the edge and without detecting the noise.
また、上記目的を達成するために、本発明の第3の観点によれば、撮像により得られた撮像画像を画素単位で補正することが可能な撮像装置であって、撮像を行う撮像部と、上記撮像部において撮像された撮像結果から撮像データ画像を生成する画像データ生成部と、上記撮像データ画像が入力され、上記撮像データ画像を補正する画像処理部とを備え、上記画像処理部は、画像から所定の特徴画像を生成する特徴画像生成部と、上記特徴画像生成部が生成した特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出する補間値算出部と、上記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、上記特徴値に基づいて、上記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出する補正値算出部と、上記補正値算出部において算出された画素ごとの補正値に基づいて、上記補間値算出部において画素ごとに複数算出された補間値それぞれを補正する補間値補正部と、上記補間値補正部において補正された画素ごとの補正値に基づいて、上記特徴画像を補正する補正画像生成部とを備える撮像装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus capable of correcting a captured image obtained by imaging on a pixel-by-pixel basis, An image data generation unit that generates a captured data image from an imaging result captured by the imaging unit, and an image processing unit that receives the captured data image and corrects the captured data image. A feature image generation unit that generates a predetermined feature image from the image; an interpolation value calculation unit that calculates a plurality of interpolation values for each pixel based on the feature image generated by the feature image generation unit; A correction value calculation unit that calculates a feature value for each pixel from the input image, calculates a correction value for correcting each of a plurality of interpolation values calculated for each pixel based on the feature value, and the correction value calculation In the department Based on the correction value calculated for each pixel, an interpolation value correction unit that corrects each of the interpolation values calculated for each pixel in the interpolation value calculation unit, and for each pixel corrected in the interpolation value correction unit An imaging device is provided that includes a corrected image generation unit that corrects the feature image based on a correction value.
上記撮像装置は、例えば、撮像部と、画像データ生成部と、画像処理部とを備える。撮像部は、撮像を行うことができる。画像データ生成部は、撮像部における撮像結果に相当する撮像データ画像を生成することができる。画像処理部は、画像データ生成部が生成した上記撮像データ画像を補正することができる。また、画像処理部は、特徴画像生成部と、補間値算出部と、補正値算出部と、補間値補正部と、補正画像生成部とを備えることができる。かかる構成により、撮像して得られた撮像データ画像に対して、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 The imaging device includes, for example, an imaging unit, an image data generation unit, and an image processing unit. The imaging unit can perform imaging. The image data generation unit can generate an imaging data image corresponding to the imaging result in the imaging unit. The image processing unit can correct the captured data image generated by the image data generation unit. The image processing unit can include a feature image generation unit, an interpolation value calculation unit, a correction value calculation unit, an interpolation value correction unit, and a correction image generation unit. With this configuration, the noise of the image can be removed regardless of whether or not the noise is on the edge of the captured data image obtained by imaging, and without detecting the noise.
また、上記特徴画像生成部には、上記撮像データ画像が入力され、上記入力画像から色差画像を生成し、上記補間値算出部は、補間値を算出する注目画素ごとに、上記注目画素に隣接する垂直方向の画素における画素値の平均値を算出する第1補間値算出部と、上記注目画素に隣接する水平方向の画素における画素値の平均値を算出する第2補間値算出部とを備え、上記補正値算出部は、上記注目画素における垂直方向の変化量、および水平方向の変化量を特徴値として算出する特徴値算出部と、上記特徴値算出部が注目画素ごとに算出した上記垂直方向の変化量に対応する補正値と、上記水平方向の変化量に対応する補正値とを、注目画素ごとに算出し設定する補正値設定部とを備え、上記補間値補正部は、上記補正値設定部が設定した上記注目画素ごとの上記垂直方向の変化量に対応する補正値に基づいて、上記第1補間値算出部が算出した上記注目画素ごとの補間値を補正する第1補正部と、上記補正値設定部が設定した上記注目画素ごとの上記水平方向の変化量に対応する補正値に基づいて、上記第2補間値算出部が算出した上記注目画素ごとの補間値を補正する第2補正部とを備え、上記補正画像生成部は、上記第1補正部が補正した上記注目画素ごとの補間値と、上記第2補正部が補正した上記注目画素ごとの補間値との平均値を上記注目画素ごとに算出し、上記注目画素それぞれの画素値を置き換えるとしてもよい。 The feature image generation unit receives the captured data image and generates a color difference image from the input image. The interpolation value calculation unit is adjacent to the target pixel for each target pixel for which an interpolation value is calculated. A first interpolation value calculation unit that calculates an average value of pixel values in vertical pixels, and a second interpolation value calculation unit that calculates an average value of pixel values in horizontal pixels adjacent to the target pixel. The correction value calculation unit calculates a vertical change amount and a horizontal change amount of the target pixel as a feature value, and the vertical value calculated by the feature value calculation unit for each target pixel. A correction value setting unit that calculates and sets a correction value corresponding to the amount of change in direction and a correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction for each pixel of interest, and the interpolation value correction unit includes the correction value Set by the value setting section A first correction unit that corrects the interpolation value for each target pixel calculated by the first interpolation value calculation unit based on a correction value corresponding to the amount of change in the vertical direction for each target pixel; and the correction value setting unit A second correction unit that corrects the interpolation value for each pixel of interest calculated by the second interpolation value calculation unit based on the correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction for each pixel of interest set by The corrected image generation unit calculates, for each target pixel, an average value of the interpolation value for each target pixel corrected by the first correction unit and the interpolated value for each target pixel corrected by the second correction unit. The pixel value of each pixel of interest may be calculated and replaced.
かかる構成により、補間処理において、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 With this configuration, it is possible to remove image noise without performing noise detection regardless of whether the noise is on the edge in the interpolation process.
また、上記特徴画像生成部には、輝度画像が入力され、上記輝度画像から輝度差に基づいてエッジ画像を生成するとしてもよい。 In addition, a luminance image may be input to the feature image generation unit, and an edge image may be generated from the luminance image based on a luminance difference.
かかる構成により、エッジ強調処理において、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 With this configuration, in the edge enhancement process, it is possible to remove image noise regardless of whether or not the noise is on the edge and without detecting noise.
また、上記補正値算出部は、所定のメンバシップ関数を用いたファジー推論により、上記補正値を算出するとしてもよい。 The correction value calculation unit may calculate the correction value by fuzzy inference using a predetermined membership function.
かかる構成により、入力画像によらず、上記補正値を算出することができるので、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 With this configuration, since the correction value can be calculated regardless of the input image, the noise of the image is removed regardless of whether the noise is on the edge or without detecting the noise. be able to.
また、上記目的を達成するために、本発明の第4の観点によれば、撮像により得られた撮像画像を画素単位で補正することが可能な撮像装置であって、撮像を行う撮像部と、上記撮像部において撮像された撮像結果から撮像データ画像を生成する画像データ生成部と、上記撮像データ画像が入力され、上記撮像データ画像を補正する画像処理部とを備え、上記画像処理部は、画素値の補間を行う補間処理部を有し、上記補間処理部は、画像から所定の特徴画像を生成する特徴画像生成部と、上記特徴画像生成部が生成した特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出する補間値算出部と、上記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、上記特徴値に基づいて、上記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出する補正値算出部と、上記補正値算出部において算出された画素ごとの補正値に基づいて、上記補間値算出部において画素ごとに複数算出された補間値それぞれを補正する補間値補正部と、上記補間値補正部において補正された画素ごとの補正値に基づいて、上記特徴画像を補正する補正画像生成部とを備える撮像装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus capable of correcting a captured image obtained by imaging on a pixel-by-pixel basis, An image data generation unit that generates a captured data image from an imaging result captured by the imaging unit, and an image processing unit that receives the captured data image and corrects the captured data image. An interpolation processing unit that interpolates pixel values, and the interpolation processing unit includes a feature image generation unit that generates a predetermined feature image from an image, and a pixel based on the feature image generated by the feature image generation unit. An interpolation value calculation unit that calculates a plurality of interpolation values for each pixel, and a plurality of interpolation values that are calculated for each pixel based on the feature values. Correct each A correction value calculation unit for calculating a correction value, and an interpolation value for correcting each of a plurality of interpolation values calculated for each pixel in the interpolation value calculation unit based on the correction value for each pixel calculated in the correction value calculation unit An imaging apparatus is provided that includes a correction unit and a corrected image generation unit that corrects the feature image based on a correction value for each pixel corrected by the interpolation value correction unit.
上記撮像装置は、例えば、撮像部と、画像データ生成部と、画像処理部とを備える。撮像部は、撮像を行うことができる。画像データ生成部は、撮像部における撮像結果に相当する撮像データ画像を生成することができる。画像処理部は、画像データ生成部が生成した上記撮像データ画像を補正することができる。また、画像処理部は、少なくとも画素値の補間を行う補間処理部を有することができる。ここで、補間処理部は、特徴画像生成部と、補間値算出部と、補正値算出部と、補間値補正部と、補正画像生成部とを備えることができる。かかる構成により、撮像して得られた撮像データ画像に対して、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 The imaging device includes, for example, an imaging unit, an image data generation unit, and an image processing unit. The imaging unit can perform imaging. The image data generation unit can generate an imaging data image corresponding to the imaging result in the imaging unit. The image processing unit can correct the captured data image generated by the image data generation unit. The image processing unit can include an interpolation processing unit that performs interpolation of at least pixel values. Here, the interpolation processing unit can include a feature image generation unit, an interpolation value calculation unit, a correction value calculation unit, an interpolation value correction unit, and a correction image generation unit. With this configuration, the noise of the image can be removed regardless of whether or not the noise is on the edge of the captured data image obtained by imaging, and without detecting the noise.
また、上記撮像部は、単板式の撮像素子を有するとしてもよい。 The imaging unit may include a single plate type imaging device.
かかる構成により、撮像装置の構造を簡略化することができる。 With this configuration, the structure of the imaging device can be simplified.
また、上記目的を達成するために、本発明の第5の観点によれば、撮像により得られた撮像画像を画素単位で補正することが可能な撮像装置であって、撮像を行う撮像部と、上記撮像部において撮像された撮像結果から撮像データ画像を生成する画像データ生成部と、上記撮像データ画像が入力され、上記撮像データ画像を補正する画像処理部とを備え、上記画像処理部は、画像の輝度差に基づいて抽出される画像のエッジを強調するエッジ強調処理部を有し、上記エッジ強調処理部は、画像から所定の特徴画像を生成する特徴画像生成部と、上記特徴画像生成部が生成した特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出する補間値算出部と、上記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、上記特徴値に基づいて、上記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出する補正値算出部と、上記補正値算出部において算出された画素ごとの補正値に基づいて、上記補間値算出部において画素ごとに複数算出された補間値それぞれを補正する補間値補正部と、上記補間値補正部において補正された画素ごとの補正値に基づいて、上記特徴画像を補正する補正画像生成部とを備える撮像装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus capable of correcting a captured image obtained by imaging on a pixel-by-pixel basis, An image data generation unit that generates a captured data image from an imaging result captured by the imaging unit, and an image processing unit that receives the captured data image and corrects the captured data image. An edge enhancement processing unit that enhances the edge of the image extracted based on the luminance difference of the image, the edge enhancement processing unit including a feature image generation unit that generates a predetermined feature image from the image, and the feature image Based on the feature image generated by the generation unit, an interpolation value calculation unit that calculates a plurality of interpolation values for each pixel to interpolate pixel values, calculates a feature value for each pixel from the input image, and based on the feature value ,the above A correction value calculation unit that calculates a correction value for correcting each of a plurality of interpolation values calculated for each element, and a pixel in the interpolation value calculation unit based on the correction value for each pixel calculated in the correction value calculation unit An imaging apparatus comprising: an interpolation value correction unit that corrects each of the plurality of interpolation values calculated for each; and a correction image generation unit that corrects the feature image based on the correction value for each pixel corrected by the interpolation value correction unit. An apparatus is provided.
上記撮像装置は、例えば、撮像部と、画像データ生成部と、画像処理部とを備える。また、画像処理部は、少なくとも画像の輝度差に基づいて抽出される画像のエッジを強調するエッジ強調処理部を有する。ここで、エッジ強調処理部は、特徴画像生成部と、補間値算出部と、補正値算出部と、補間値補正部と、補正画像生成部とを備えることができる。かかる構成により、ノイズがエッジ上にあるか否かを問わず、また、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 The imaging device includes, for example, an imaging unit, an image data generation unit, and an image processing unit. In addition, the image processing unit includes an edge enhancement processing unit that enhances the edge of the image extracted based on at least the luminance difference between the images. Here, the edge enhancement processing unit can include a feature image generation unit, an interpolation value calculation unit, a correction value calculation unit, an interpolation value correction unit, and a correction image generation unit. With this configuration, it is possible to remove image noise regardless of whether or not the noise is on the edge and without detecting noise.
本発明によれば、ノイズの検出を行うことなく、画像のノイズを除去することができる。 According to the present invention, it is possible to remove image noise without detecting noise.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
以下では、撮像装置が撮像素子を用いて得ることが可能な撮像データ画像について、単板式を用いることにより得られた撮像データ画像(RAW画像データが表す画像)であるとして説明を行う。ここで、単板式とは、CCD素子それぞれに対して、ベイヤー(Bayer)配列に規定される順序に従って平面状に並べた赤、青、緑の3原色のいずれか単色のフィルタをかけて一つの色の強さだけ検知し、周囲のCCD素子の信号と総合して色情報を得る方式である。なお、本願発明の実施形態は、上記に限られないことは、言うまでもない。 In the following description, an imaging data image that can be obtained by an imaging device using an imaging element is described as an imaging data image (an image represented by RAW image data) obtained by using a single plate type. Here, the single-plate type means that each CCD element is applied with a single color filter of any of the three primary colors of red, blue, and green arranged in a plane according to the order defined in the Bayer array. In this method, only the intensity of color is detected, and color information is obtained in combination with signals from surrounding CCD elements. Needless to say, the embodiment of the present invention is not limited to the above.
また、ベイヤー配列とは、格子状に赤、青、緑の3原色が配置され、2分の1が緑、4分の1が赤、4分の1が青で構成される配列である。ここで、ベイヤー配列において、赤および青に比べ、緑が多く配置されているのは、緑には輝度成分が多く含まれており、また人間の目は輝度に対する感度が高いためである。 The Bayer array is an array in which three primary colors of red, blue, and green are arranged in a lattice pattern, and one half is green, one quarter is red, and one quarter is blue. Here, in the Bayer array, green is arranged more than red and blue because green contains a lot of luminance components and human eyes are highly sensitive to luminance.
(撮像装置における画像処理の流れ)
本発明の実施形態に係る画像処理装置ついての説明を行う前に、まず、デジタルカメラなどの撮像装置において、記録画像を得るために行われる画像処理の流れの概要について説明する。図1は、撮像装置における画像処理の流れの一例を示す説明図である。
(Flow of image processing in imaging device)
Before describing an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention, first, an outline of a flow of image processing performed to obtain a recorded image in an imaging apparatus such as a digital camera will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of the flow of image processing in the imaging apparatus.
撮像装置における画像処理としては、例えば、White Balance補正処理10、補間処理20、色調補正処理30、ガンマ補正処理40、YCbCr変換処理50、エッジ強調処理60、およびJpegコーディング処理70が挙げられる。
Examples of image processing in the imaging apparatus include a white
White Balance補正処理10は、例えば、RAW画像データ(画像処理前の撮像データ画像に相当する。)に対して、RGB(Red Green Blue)の各色ごとに予め設定されたゲインをかけ、各画素(pixel)の画素値を増幅する。補間処理20は、例えば、ベイヤー配列からすべての画素のRGBを作り出す。色調補正処理30は、例えば、画像の色調を補正する。ガンマ補正処理40は、例えば、RGBの信号を非線形変換し、視覚的なリニアリティ(linearity)を確保する。YCbCr変換処理50は、例えば、所定の変換式に基づいて、RGBをYCbCrに変換する。ここで、Yは輝度(luminance)、Cbは色差(chrominance)、そして、Crは色差(chrominance)をそれぞれ表す。エッジ強調処理60は、例えば、画像からエッジ部分を検出し、検出されたエッジ部分の輝度を高めることにより画像の濃淡を強調する。Jpegコーディング処理70は、画像をJpeg(Joint Photographic Experts Group)形式の画像ファイルに変換する。
The white
上記処理を経ることにより、撮像装置は、例えば、単板式CCDなどの撮像素子を用いて撮像することにより生成されたRAW画像データを補正し、Jpeg形式の記録画像として撮像した画像を保持することができる。なお、図1に示す画像処理の流れは、一例であり、本願発明の実施形態に係る撮像装置が図1に示す画像処理の流れに限定されるものではない。 Through the above processing, the imaging apparatus corrects the RAW image data generated by imaging using an imaging element such as a single-plate CCD, and holds the image captured as a recorded image in Jpeg format. Can do. Note that the flow of image processing shown in FIG. 1 is an example, and the imaging apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the flow of image processing shown in FIG.
(画像処理装置の第1の実施形態)
次に、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置について説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100を示す説明図である。ここで、画像処理装置100は、図1に示す補間処理20を行う画像処理装置である。
(First Embodiment of Image Processing Device)
Next, an image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the
また、以下では、補間を行う画素を「注目画素」とし、また、注目画素としてRGBを示す画素のうち「R(Red)の画素」、または「B(Blue)の画素」として説明する。これは、例えば、ベイヤー配列では、「G(Green)の画素」は、「Rの画素」および「Bの画素」それぞれの2倍の数配置されており、サンプリング数が多いことにより色差信号の算出(後述する)、特徴値の算出(後述する)などの各種処理が容易に行えるためである。したがって、注目画素に隣接する画素は、「Gの画素」となる。なお、本願発明の実施形態に係る注目画素が、「Rの画素」または「Bの画素」に限られず、例えば、「Gの画素」であってもよいことは、言うまでもない。 In the following description, the pixel to be interpolated is referred to as a “target pixel”, and among the pixels indicating RGB as the target pixel, “R (Red) pixel” or “B (Blue) pixel” will be described. This is because, for example, in the Bayer array, “G (Green) pixels” are arranged twice as many as “R pixels” and “B pixels”. This is because various processes such as calculation (described later) and feature value calculation (described later) can be easily performed. Therefore, a pixel adjacent to the target pixel is a “G pixel”. Needless to say, the target pixel according to the embodiment of the present invention is not limited to the “R pixel” or the “B pixel”, and may be, for example, a “G pixel”.
図2を参照すると、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100は、特徴画像生成部102と、補間値算出部104と、補正値算出部106と、補間値補正部108と、補正画像生成部110とを備える。
Referring to FIG. 2, the
特徴画像生成部102は、入力画像から輝度信号を取り除いた色差画像を生成する。ここで、特徴画像生成部102における色差画像の生成は、画素単位に色差信号を算出することにより行うことができる。以下に、本発明の実施形態に係る色差信号の算出について説明する。
The feature
[本発明の第1の実施形態に係る色差信号の算出]
図3は、本発明の第1の実施形態に係る色差信号の算出を説明する説明図である。ここで、図3に示す説明図は、ベイヤー配列を示しており、a〜pまでの各符号は、それぞれ画素の画素値を表す。特に、画素値eを有する画素は補間を行う注目画素を示している。また、画素値eを有する画素に隣接する画素である、画素値b、d、h、fを有する画素は、それぞれGの画素である。
[Calculation of Color Difference Signal According to First Embodiment of the Present Invention]
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the calculation of the color difference signal according to the first embodiment of the present invention. Here, the explanatory diagram shown in FIG. 3 shows a Bayer array, and each symbol from a to p represents a pixel value of a pixel. In particular, a pixel having a pixel value e indicates a target pixel to be interpolated. In addition, pixels having pixel values b, d, h, and f, which are adjacent to the pixel having the pixel value e, are G pixels.
本発明の第1の実施形態に係る色差信号の算出は、数式1〜数式4により行うことができる。ここで、数式1により算出されるBは、画素値bを有する画素における色差信号を示している。同様に、数式2により算出されるDは、画素値dを有する画素における色差信号、数式3により算出されるHは、画素値hを有する画素における色差信号、および数式4により算出されるFは、画素値fを有する画素における色差信号をそれぞれ示している。
The calculation of the color difference signal according to the first embodiment of the present invention can be performed using
B=−b+(e+k)/2 ・・・(数式1)
D=−d+(e+p)/2 ・・・(数式2)
H=−h+(e+n)/2 ・・・(数式3)
F=−b+(e+m)/2 ・・・(数式4)
B = −b + (e + k) / 2 (Formula 1)
D = −d + (e + p) / 2 (Expression 2)
H = −h + (e + n) / 2 (Formula 3)
F = −b + (e + m) / 2 (Formula 4)
ここで、数式1〜数式4は、「Rの画素の画素値」から「Gの画素の画素値」を減算していること、または、「Bの画素の画素値」から「Gの画素の画素値」を減算していることにそれぞれ相当する。
Here,
特徴画像生成部102は、注目画素を変更することにより、色差信号を算出可能な全ての画素について、色差信号を算出する。なお、色差信号の算出は、上記色差信号を算出可能な全ての画素について行うことに限られず、例えば、Rの画素のみ、もしくは、Bの画素のみ、または、1つとばしの画素などに対して行うことができる。また、注目画素は、色差信号が算出される画素が重複しないように変更することに限られず、例えば、色差信号が算出される画素が重複して適宜色差信号を上書き更新することもできる。
The feature
また、特徴画像生成部102において算出された色差信号は、例えば、特徴画像生成部102が有する記憶手段に保持されてもよい。ここで、特徴画像生成部102が有する記憶手段としては、例えば、ハードディスク(Hard Disk)や磁気テープなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリ(flash memory)、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、PRAM(Phase change Random Access Memory)などの不揮発性メモリ(nonvolatile memory)、光磁気ディスク(Magneto Optical Disk)などが挙げられるが、上記に限られないことは、言うまでもない。なお、上記色差信号の保持は、上記に限られず、例えば、画像処理装置100が記憶部(図示せず)を備え、当該記憶部に特徴画像生成部102において算出された色差信号を保持させることもできる。
Further, the color difference signal calculated by the feature
補間値算出部104は、特徴画像生成部102が生成した色差画像、すなわち、注目画素を変更することによりそれぞれ算出された各画素における色差信号を用いて、画素値を補間する補間値を注目画素ごとに複数算出する。
The interpolation
ここで、補間値算出部104は、例えば、遮断周波数以下の周波数の色差信号だけを通過させ、遮断周波数より大きな周波数の色差信号を減衰させるローパス・フィルタ(Low-Pass Filter)や、特定の周波数帯域の色差信号のみを通過させ、その他の帯域の色差信号を減衰させるバンドパス・フィルタ(Band-Pass Filter)などのフィルタを備えることができる。なお、上記フィルタは、例えば、デジタルフィルタとすることができる。
Here, the interpolation
例えば、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100では、補間値算出部104は、第1補間値算出部112と、第2補間値算出部114とを備え、2つの補間値を算出する。以下に、本発明の第1の実施形態に係る補間値の算出について説明する。
For example, in the
[本発明の第1の実施形態に係る補間値の算出]
図4は、本発明の第1の実施形態に係る補間値の算出を説明する説明図である。ここで、図4(a)は、第1補間値算出部112における補間値の算出を説明する説明図であり、また、図4(b)は、第2補間値算出部114における補間値の算出を説明する説明図である。
[Calculation of Interpolated Value According to First Embodiment of the Present Invention]
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating calculation of an interpolation value according to the first embodiment of the present invention. Here, FIG. 4A is an explanatory diagram for explaining the calculation of the interpolation value in the first interpolation
本発明の第1の実施形態に係る補間値の算出は、特徴画像生成部102が算出した注目画素に隣接する画素の色差信号を用いて、数式5、数式6により行うことができる。
Calculation of the interpolation value according to the first embodiment of the present invention can be performed using Equation 5 and Equation 6 using the color difference signal of the pixel adjacent to the target pixel calculated by the feature
VV=(B+H)/2 ・・・(数式5)
VH=(D+F)/2 ・・・(数式6)
VV = (B + H) / 2 (Formula 5)
VH = (D + F) / 2 (Formula 6)
ここで、数式5は、第1補間値算出部112において算出される補間値VVを示している。補間値VVは、図4(a)に示すように、特徴画像生成部102が注目画素ごとに算出した色差信号を用いて、注目画素に対して垂直方向に隣接する画素の色差信号の平均値を計算することにより導出することができる。
Here, Formula 5 indicates the interpolation value VV calculated by the first interpolation
また、数式6は、第2補間値算出部114において算出される補間値VHを示している。補間値VHは、図4(b)に示すように、特徴画像生成部102が注目画素ごとに算出した色差信号を用いて、注目画素に対して水平方向に隣接する画素の色差信号の平均値を計算することにより導出することができる。
Equation 6 represents the interpolation value VH calculated by the second interpolation
なお、数式5および数式6は、注目画素に対して垂直方向、または、水平方向に隣接する画素の色差信号の相加平均の算出を表しているが、本発明の第1の実施形態に係る補間値の算出は、上記に限られず、例えば、相乗平均や加重平均などを用いて算出することもできる。 Equations 5 and 6 represent calculation of an arithmetic average of color difference signals of pixels adjacent in the vertical direction or horizontal direction with respect to the pixel of interest, but according to the first embodiment of the present invention. The calculation of the interpolation value is not limited to the above, and can be calculated using, for example, a geometric average or a weighted average.
また、本発明の実施形態に係る「垂直方向」および「水平方向」は、図4(a)および図4(b)などに示される方向に限定されるものではなく、例えば、一の方向を「垂直方向」と定め、当該一の方向を基準として「水平方向」を決定することができることは、言うまでもない。 Further, the “vertical direction” and the “horizontal direction” according to the embodiment of the present invention are not limited to the directions shown in FIG. 4A and FIG. It goes without saying that the “horizontal direction” can be determined with the “vertical direction” defined as the reference.
補間値算出部104は、注目画素ごとに、上述した数式5および数式6に示す演算を行い、注目画素ごとに補間値VVおよび補間値VHを算出する。
The interpolation
また、補間値算出部104において算出された注目画素ごとの補間値VVおよび補間値VHは、例えば、補間値算出部104が有する記憶手段に保持することができる。ここで、補間値算出部104が有する記憶手段としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、光磁気ディスクなどが挙げられるが、上記に限られないことは、言うまでもない。なお、注目画素ごとの補間値VVおよび補間値VHの保持は、上記に限られず、例えば、画像処理装置100が記憶部(図示せず)を備え、当該記憶部に補間値算出部104において算出された注目画素ごとの補間値VVおよび補間値VHを保持させることもできる。
In addition, the interpolation value VV and the interpolation value VH for each pixel of interest calculated by the interpolation
補正値算出部106は、特徴値算出部116と、補正値設定部118とを備える。特徴値算出部116は、入力画像から注目画素ごとに特徴値を算出する。また、補正値設定部118は、特徴値算出部116が算出した特徴値に基づいて、第1補間値算出部112において算出される注目画素ごとの補間値VV、および第2補間値算出部114において算出される注目画素ごとの補間値VHを、それぞれ補正する補正値を算出し、設定する。以下、本発明の第1の実施形態に係る特徴値の算出、および本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出についてそれぞれ説明する。
The correction
[本発明の第1の実施形態に係る特徴値の算出]
まず、本発明の第1の実施形態に係る特徴値の算出について説明する。図5は、本発明の第1の実施形態に係る特徴値の算出を説明する説明図である。ここで、図5(a)は、特徴値算出部116における第1の特徴値の算出を説明する説明図であり、また、図5(b)は、特徴値算出部116における第2の特徴値の算出を説明する説明図である。
[Calculation of feature values according to the first embodiment of the present invention]
First, calculation of feature values according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating calculation of feature values according to the first embodiment of the present invention. Here, FIG. 5A is an explanatory diagram for explaining the calculation of the first feature value in the feature
本発明の第1の実施形態に係る特徴値の算出は、各画素の画素値を用いて、数式7、数式8により行うことができる。
The calculation of the feature value according to the first embodiment of the present invention can be performed by Expression 7 and
M1x=|b−h| ・・・(数式7)
M2x=|d−f| ・・・(数式8)
M1x = | b−h | (Formula 7)
M2x = | d−f | (Formula 8)
ここで、数式7は、特徴値算出部116において算出される第1の特徴値M1xを示している。第1の特徴値M1xは、図5(a)に示すように、注目画素に対して垂直方向に隣接する画素の画素値の変化量(Vertical Gradient)を計算することにより導出することができる。
Here, Equation 7 represents the first feature value M1x calculated by the feature
また、数式8は、特徴値算出部116において算出される第2の特徴値M2xを示している。第2の特徴値M2xは、図5(b)に示すように、注目画素に対して水平方向に隣接する画素の画素値の変化量(Horizontal Gradient)を計算することにより導出することができる。
なお、数式7および数式8は、注目画素に対して垂直方向、または、水平方向に隣接する画素の画素値の変化量の算出を表しているが、本発明の第1の実施形態に係る特徴値の算出が上記に限られないことは、言うまでもない。
Note that Equation 7 and
[本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出]
次に、本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出について説明する。本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出は、ファジー推論(Fuzzy Inference)を用いて行うことができる。より厳密には、本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出は、所定のメンバシップ関数(Membership function)を用いて推論の結果を数値で置き換える、非ファジー化(Deffuzify)により算出される。ここで、メンバシップ関数とは、ファジー集合(Fuzzy Set)の要素が、当該集合に属する度合いを表す関数である。メンバシップ関数の縦軸方向の値をグレードと呼ぶこととする。また、ファジー集合とは、要素が集合に属する場合と、属さない場合の中間の状態とを許容する集合である。
[Calculation of Correction Value According to First Embodiment of the Present Invention]
Next, calculation of a correction value according to the first embodiment of the present invention will be described. Calculation of the correction value according to the first embodiment of the present invention can be performed using fuzzy inference. More precisely, the correction value according to the first embodiment of the present invention is calculated by defuzzify, in which the inference result is replaced with a numerical value using a predetermined membership function. The Here, the membership function is a function representing the degree to which elements of a fuzzy set belong to the set. The value of the membership function in the vertical axis direction is called a grade. A fuzzy set is a set that allows an intermediate state between when an element belongs to a set and when an element does not belong.
以下に、本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出の具体例を示す。なお、本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出に係るメンバシップ関数は、任意に設定可能な関数であり、以下の説明に用いるメンバシップ関数は、本発明の第1の実施形態に係る補正値の算出を限定するものではない。 A specific example of calculating the correction value according to the first embodiment of the present invention will be shown below. Note that the membership function relating to the calculation of the correction value according to the first embodiment of the present invention is an arbitrarily settable function, and the membership function used in the following description is the first embodiment of the present invention. The calculation of the correction value according to is not limited.
[本発明の第1の実施形態に係る補正値の第1の算出例]
図6は、本発明の第1の実施形態に係るメンバシップ関数を用いた第1の例を示す説明図である。ここで、図6に示す第1の例は、例えば、画像が縦線を表す場合など、画像の方向が垂直方向に特徴をもつ場合を示している。
[First Calculation Example of Correction Value According to First Embodiment of the Present Invention]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a first example using the membership function according to the first embodiment of the present invention. Here, the first example shown in FIG. 6 shows a case where the direction of the image has a feature in the vertical direction, for example, when the image represents a vertical line.
図6を参照すると、補正値設定部118では、垂直方向の変化量に係る第1の特徴値M1、および水平方向の変化量に係る第2の特徴値M2それぞれに対して、それぞれ図6(a)〜図6(d)の4つのルールが設定されている。
Referring to FIG. 6, the correction
ここで、図6(a)〜図6(d)のメンバシップ関数の関係は以下の通りである。
(1)図6(a)のメンバシップ関数:垂直方向の変化量(Vertical Gradient)と水平方向の変化量(Horizontal Gradient)とがともに小さい場合
(2)図6(b)のメンバシップ関数:垂直方向の変化量(Vertical Gradient)が小さく、水平方向の変化量(Horizontal Gradient)が大きい場合
(3)図6(c)のメンバシップ関数:水平方向の変化量(Horizontal Gradient)が小さく、垂直方向の変化量(Vertical Gradient)が大きい場合
(4)図6(d)のメンバシップ関数:垂直方向の変化量(Vertical Gradient)と水平方向の変化量(Horizontal Gradient)とがともに大きい場合
以下では、図6(a)をパターン0、図6(b)をパターン1、図6(c)をパターン2、および図6(d)をパターン3として説明する。
Here, the relationship between the membership functions in FIGS. 6A to 6D is as follows.
(1) Membership function in FIG. 6 (a): When both vertical variation (Vertical Gradient) and horizontal variation (Horizontal Gradient) are small (2) Membership function in FIG. 6 (b): When the vertical variation (Vertical Gradient) is small and the horizontal variation (Horizontal Gradient) is large (3) Membership function in Fig. 6 (c): Horizontal variation (Horizontal Gradient) is small and vertical When the amount of change in direction (Vertical Gradient) is large (4) Membership function in Fig. 6 (d): When the amount of change in vertical direction (Vertical Gradient) and the amount of change in horizontal direction (Horizontal Gradient) are both large 6 (a) will be described as
また、図6(a)〜図6(d)それぞれのメンバシップ関数に設定されるKH_v、KL_v、KH_h、およびKL_hは、図6(a)〜図6(d)において同一の値である。ここで、上記KH_v、KL_v、KH_h、およびKL_hは、任意に設定することができる。本発明の第1の実施形態に係る補正値設定部118では、上記KH_v、KL_v、KH_h、およびKL_hを任意に設定することによりメンバシップ関数を任意に設定することができる。また、補正値設定部118では、パターン0〜パターン3それぞれにおいて、垂直方向に対する重み付け係数V_Rn、および水平方向に対する重み付け係数H_Rnを設定することができる。なお、以下に示すパターン0〜パターン3それぞれにおいて設定される重み付け係数V_Rn、および重み付け係数H_Rnは、一例であり、本発明の実施形態に係る重み付け係数V_Rn、および重み付け係数H_Rnを限定するものではないことは、言うまでもない。
Also, KH_v, KL_v, KH_h, and KL_h set in the membership functions of FIGS. 6A to 6D are the same values in FIGS. 6A to 6D. Here, KH_v, KL_v, KH_h, and KL_h can be arbitrarily set. In the correction
<パターン0>
図6(a)を参照すると、パターン0では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=1となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2はM2=0となる。したがって、パターン0におけるグレード値の最小値Rn(ここで、nは非負整数である。以下、同様とする。)は、R0=0となる。
<
Referring to FIG. 6A, in the
また、パターン0は、垂直方向の変化量と水平方向の変化量とがともに小さい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R0、および水平方向に対する重み付け係数H_R0は、それぞれ同一に設定することが望ましい。
In addition, since
<パターン1>
図6(b)を参照すると、パターン1では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=1となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2もM2=1となる。したがって、パターン1におけるグレード値の最小値Rnは、R1=1となる。
<
Referring to FIG. 6B, in
また、パターン1は、垂直方向の変化量が小さく、水平方向の変化量が大きい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R1、および水平方向に対する重み付け係数H_R1は、水平方向よりも垂直方向を大きく設定することが望ましい。
Also, since the
<パターン2>
図6(c)を参照すると、パターン2では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=0となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2はM2=1となる。したがって、パターン2におけるグレード値の最小値Rnは、R2=0となる。
<
Referring to FIG. 6C, in
また、パターン2は、水平方向の変化量が小さく、垂直方向の変化量が大きい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R2、および水平方向に対する重み付け係数H_R2は、垂直方向よりも水平方向を大きく設定することが望ましい。
<パターン3>
図6(d)を参照すると、パターン3では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=0となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2はM2=1となる。したがって、パターン3におけるグレード値の最小値Rnは、R3=0となる。
Also, since
<Pattern 3>
Referring to FIG. 6D, in pattern 3, the grade value M1 in the first feature value M1x is M1 = 0, and the grade value M2 in the second feature value M2x is M2 = 1. Therefore, the minimum grade value Rn in the pattern 3 is R3 = 0.
また、パターン3は、垂直方向の変化量と水平方向の変化量とがともに大きい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R3、および水平方向に対する重み付け係数H_R3は、それぞれ同一に設定することが望ましい。 Further, since the pattern 3 is a case where both the amount of change in the vertical direction and the amount of change in the horizontal direction are large, it is desirable that the weighting coefficient V_R3 for the vertical direction and the weighting coefficient H_R3 for the horizontal direction are set to be the same. .
図7は、図6に示す第1の例において、本発明の実施形態に係る補正値を算出するために設定される値の一例を示す説明図である。ここで、図7では、垂直方向に対する重み付け係数V_Rn、および水平方向に対する重み付け係数H_Rnとの和が16となるように設定されている。これは、例えば、ビット(bit)で表現することにより、補正値設定部118における補正値の算出処理などを容易とするためである。したがって、図7は、4ビットで表現するために16が設定されているが、本発明の実施形態に係る垂直方向に対する重み付け係数V_Rn、および水平方向に対する重み付け係数H_Rnの設定が、上記に限られないことは、言うまでもない。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of values set for calculating a correction value according to the embodiment of the present invention in the first example shown in FIG. Here, in FIG. 7, the sum of the weighting coefficient V_Rn for the vertical direction and the weighting coefficient H_Rn for the horizontal direction is set to be 16. This is because, for example, the correction value calculation process in the correction
さらに、補正値設定部118は、例えば図6に示すメンバシップ関数を用いて設定した値(R0〜R3、V_R0〜V_R3、およびH_R0〜H_R3)を用いることにより、第1補間値算出部112において算出される補間値VVを補正する補正値Wgt_vを数式9により算出することができる。
Furthermore, the correction
数式9より、第1の算出例における補間値VVを補正する補正値Wgt_vは、数式10に示すようにWgt_v=16となる。
From Equation 9, the correction value Wgt_v for correcting the interpolation value VV in the first calculation example is Wgt_v = 16 as shown in
また、補正値設定部118は、第2補間値算出部114において算出される補間値VHを補正する補正値Wgt_hを数式11により算出することができる。
Further, the correction
数式11より、第1の算出例における補間値VHを補正する補正値Wgt_hは、数式12に示すようにWgt_h=0となる。 From Equation 11, the correction value Wgt_h for correcting the interpolation value VH in the first calculation example is Wgt_h = 0 as shown in Equation 12.
補正値設定部118は、図6に示す第1の例では、数式10に示す補正値Wgt_vおよび数式12に示す補正値Wgt_hを算出することができる。次に、本発明の第1の実施形態に係る補正値の第2の算出例を示す。
In the first example shown in FIG. 6, the correction
[本発明の第1の実施形態に係る補正値の第2の算出例]
図8は、本発明の第1の実施形態に係るメンバシップ関数を用いた第2の例を示す説明図である。ここで、図8に示す第2の例は、画像の方向が不明確な場合を示している。
[Second Example of Calculation of Correction Value According to First Embodiment of the Present Invention]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second example using the membership function according to the first embodiment of the present invention. Here, the second example shown in FIG. 8 shows a case where the direction of the image is unclear.
図8を参照すると、図6に示す第1の例と同様に、補正値設定部118では、垂直方向の変化量に係る第1の特徴値M1x、および水平方向の変化量に係る第2の特徴値M2xそれぞれに対して、それぞれ図8(a)〜図8(d)の4つのルールが設定されている。
Referring to FIG. 8, as in the first example shown in FIG. 6, in the correction
ここで、図8(a)〜図8(d)のメンバシップ関数の関係は以下の通りである。
(1)図8(a)のメンバシップ関数:垂直方向の変化量(Vertical Gradient)と水平方向の変化量(Horizontal Gradient)とがともに小さい場合
(2)図8(b)のメンバシップ関数:垂直方向の変化量(Vertical Gradient)が小さく、水平方向の変化量(Horizontal Gradient)が大きい場合
(3)図8(c)のメンバシップ関数:水平方向の変化量(Horizontal Gradient)が小さく、垂直方向の変化量(Vertical Gradient)が大きい場合
(4)図8(d)のメンバシップ関数:垂直方向の変化量(Vertical Gradient)と水平方向の変化量(Horizontal Gradient)とがともに大きい場合
以下では、図6に示す第1の例と同様に、図8(a)をパターン0、図8(b)をパターン1、図8(c)をパターン2、および図8(d)をパターン3とする。
Here, the relationship between the membership functions in FIGS. 8A to 8D is as follows.
(1) Membership function in FIG. 8 (a): When both vertical variation (Vertical Gradient) and horizontal variation (Horizontal Gradient) are small (2) Membership function in FIG. 8 (b): When the vertical variation (Vertical Gradient) is small and the horizontal variation (Horizontal Gradient) is large (3) Membership function in FIG. 8 (c): Horizontal variation (Horizontal Gradient) is small and vertical When the change in direction (Vertical Gradient) is large (4) Membership function in Fig. 8 (d): When the change in vertical direction (Vertical Gradient) and the change in horizontal direction (Horizontal Gradient) are both large As in the first example shown in FIG. 6, FIG. 8 (a) is
<パターン0>
図8(a)を参照すると、パターン0では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=0.75となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2はM2=0。25となる。したがって、パターン0におけるグレード値の最小値Rnは、R0=0.25となる。
<
Referring to FIG. 8A, in the
また、パターン0は、図6に示す第1の例と同様に、垂直方向の変化量と水平方向の変化量とがともに小さい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R0、および水平方向に対する重み付け係数H_R0は、それぞれ同一に設定することが望ましい。
Similarly to the first example shown in FIG. 6, the
<パターン1>
図8(b)を参照すると、パターン1では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=0.75となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2もM2=0.75となる。したがって、パターン1におけるグレード値の最小値Rnは、R1=0.75となる。
<
Referring to FIG. 8B, in
また、パターン1は、図6に示す第1の例と同様に、垂直方向の変化量が小さく、水平方向の変化量が大きい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R1、および水平方向に対する重み付け係数H_R1は、水平方向よりも垂直方向を大きく設定することが望ましい。
Similarly to the first example shown in FIG. 6, the
<パターン2>
図8(c)を参照すると、パターン2では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=0.25となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2はM2=0.75となる。したがって、パターン2におけるグレード値の最小値Rnは、R2=0.25となる。
<
Referring to FIG. 8C, in
また、パターン2は、図6に示す第1の例と同様に、水平方向の変化量が小さく、垂直方向の変化量が大きい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R2、および水平方向に対する重み付け係数H_R2は、垂直方向よりも水平方向を大きく設定することが望ましい。
<パターン3>
図8(d)を参照すると、パターン3では、第1の特徴値M1xにおけるグレード値M1はM1=0.25となり、第2の特徴値M2xにおけるグレード値M2はM2=0.75となる。したがって、パターン3におけるグレード値の最小値Rnは、R3=0.25となる。
Similarly to the first example shown in FIG. 6, the
<Pattern 3>
Referring to FIG. 8D, in pattern 3, the grade value M1 of the first feature value M1x is M1 = 0.25, and the grade value M2 of the second feature value M2x is M2 = 0.75. Therefore, the minimum grade value Rn in the pattern 3 is R3 = 0.25.
また、パターン3は、図6に示す第1の例と同様に、垂直方向の変化量と水平方向の変化量とがともに大きい場合であるので、垂直方向に対する重み付け係数V_R3、および水平方向に対する重み付け係数H_R3は、それぞれ同一に設定することが望ましい。 Similarly to the first example shown in FIG. 6, the pattern 3 is a case where both the vertical change amount and the horizontal change amount are large. Therefore, the weighting coefficient V_R3 for the vertical direction and the weighting for the horizontal direction are used. The coefficients H_R3 are preferably set to be the same.
図9は、図8に示す第2の例において、本発明の実施形態に係る補正値を算出するために設定される値の一例を示す説明図である。ここで、図9では、図6に示す第1の例と同様に、垂直方向に対する重み付け係数V_Rn、および水平方向に対する重み付け係数H_Rnとの和が16となるように設定されている。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of values set for calculating the correction value according to the embodiment of the present invention in the second example shown in FIG. Here, in FIG. 9, the sum of the weighting coefficient V_Rn for the vertical direction and the weighting coefficient H_Rn for the horizontal direction is set to 16 as in the first example shown in FIG.
さらに、補正値設定部118は、図6に示す第1の例と同様に、例えば図8に示すメンバシップ関数を用いて設定した値(R0〜R3、V_R0〜V_R3、およびH_R0〜H_R3)、数式9、および数式11により、補間値VVを補正する補正値Wgt_v、および補間値VHを補正する補正値Wgt_h算出することができる。
Further, similarly to the first example shown in FIG. 6, the correction
数式9より、第2の算出例における補間値VVを補正する補正値Wgt_vは、数式13に示すようにWgt_v=11となる。 From Equation 9, the correction value Wgt_v for correcting the interpolation value VV in the second calculation example is Wgt_v = 11 as shown in Equation 13.
また、数式11より、第2の算出例における補間値VHを補正する補正値Wgt_hは、数式14に示すようにWgt_h=5となる。 Further, from Equation 11, the correction value Wgt_h for correcting the interpolation value VH in the second calculation example is Wgt_h = 5 as shown in Equation 14.
ここで、数式13、数式14では、四捨五入により、補正値を整数化しているが、本発明の実施形態に係る補正値の算出は、上記に限られず、例えば、小数点以下を切り捨ててもよい。 Here, in Formula 13 and Formula 14, the correction value is converted to an integer by rounding off. However, the calculation of the correction value according to the embodiment of the present invention is not limited to the above, and may be, for example, rounded down after the decimal point.
補正値設定部118は、図8に示す第2の例では、数式13に示す補正値Wgt_vおよび数式14に示す補正値Wgt_hを算出することができる。
In the second example shown in FIG. 8, the correction
上述したように、補正値設定部118は、注目画素それぞれにおける垂直方向および水平方向の2つの方向に対する補正値の算出を、ファジー推論を用いて行うことができる。ファジー推論を用いることにより、補正値設定部118は、入力画像によらずに、注目画素それぞれにおいて垂直方向および水平方向の2つの方向に対する最適な補正値をそれぞれ算出することができる。
As described above, the correction
なお、補正値設定部118では、上述した第1の例、および第2の例に示すように、ファジー推論の適用に際して、4つのルールを用いて2つの補正値を導出した。しかしながら、本発明の実施形態に係る補正値設定部は上記に限られず、例えば、ファジールール(Fuzzy Rule)、メンバシップ関数、および当該メンバシップ関数により算出する補正値の数を増やすこともできる。
The correction
また、補正値設定部118は、注目画素それぞれにおいて算出した垂直方向および水平方向の2つの方向に対する補正値を、例えば、補正値設定部118が有する記憶手段に保持することができる。ここで、補正値設定部118が有する記憶手段としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、光磁気ディスクなどが挙げられるが、上記に限られないことは、言うまでもない。なお、上記補正値の保持は、上記に限られず、例えば、画像処理装置100が記憶部(図示せず)を備え、当該記憶部に補正値設定部118において算出し設定された補正値を保持させることもできる。
Further, the correction
以上のように、補正値算出部106は、特徴値算出部116と、補正値設定部118とを備えることにより、入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、特徴値に基づいて、注目画素ごとに補間値VVを補正する補正値Wgt_v、および補間値VHを補正する補正値Wgt_hを算出し、設定することができる。
As described above, the correction
補間値補正部108は、第1補正部120と、第2補正部122とを備える。第1補正部120は、注目画素ごとに第1補間値算出部112において算出される補間値VVを補正値算出部106において設定される補正値Wgt_vに基づいて補正する。ここで、第1補正部120では、例えば、補間値VVに補正値Wgt_vを乗算する(このとき、補正値Wgt_vは係数となる。)ことにより、補間値VVの補正を行うことができる。なお、第1補正部120における補間値VVの補正の手段は、上記に限られず、例えば、補間値VVに補正値Wgt_vを加算、減算してもよい。
The interpolation
また、第2補正部122は、注目画素ごとに第2補間値算出部114において算出される補間値VHを補正値算出部106において設定される補正値Wgt_hに基づいて補正する。ここで、第2補正部122では、第1補正部120と同様に、例えば、補間値VHに補正値Wgt_hを乗算する(このとき、補正値Wgt_hは係数となる。)ことにより、補間値VHの補正を行うことができる。なお、第2補正部122における補間値VHの補正の手段は、上記に限られないことは、言うまでもない。
In addition, the
また、補間値補正部108における補間値VVおよび補間値VHの補正は、例えば、補間値補正部108が補間値算出部104が有する記憶手段から補間値VVおよび補間値VHを適宜読み出し、また、補間値補正部108が補正値算出部106が有する記憶手段から補正値Wgt_vおよび補正値Wgt_hを適宜読み出すことにより行うことができる。
The interpolation value VV and the interpolation value VH are corrected by the interpolation
なお、本発明の実施形態における補間値VVおよび補間値VHと、補正値Wgt_vおよび補正値Wgt_hとの読み出し手段は上記に限られない。例えば、補間値補正部108が記憶手段を有し、補間値算出部104および補正値算出部106それぞれが、注目画素ごとの補間値VVおよび補間値VHと、補正値Wgt_vおよび補正値Wgt_hとを補間値補正部108が有する記憶手段に記憶させることもできる。上記の場合、補間値補正部108は、補間値補正部108が有する記憶手段から、注目画素ごとの補間値VVおよび補間値VHと、補正値Wgt_vおよび補正値Wgt_hを読み出し、注目画素ごとに補間値VVおよび補間値VHを補正することができる。
Note that the means for reading out the interpolation value VV and the interpolation value VH, the correction value Wgt_v, and the correction value Wgt_h in the embodiment of the present invention is not limited to the above. For example, the interpolation
ここで、補間値補正部108が有する記憶手段としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、光磁気ディスクなどが挙げられるが、上記に限られないことは、言うまでもない。
Here, examples of the storage means included in the interpolation
また、例えば、画像処理装置100が記憶部(図示せず)を備えている場合には、補間値補正部108は、画像処理装置100が備える記憶部(図示せず)から、注目画素ごとの補間値VVおよび補間値VHと、補正値Wgt_vおよび補正値Wgt_hを読み出し、注目画素ごとに補間値VVおよび補間値VHを補正することもできる。
In addition, for example, when the
補正画像生成部110は、補間値補正部108が補正した補間値VV’および補間値VH’に基づいて、注目画素ごとに入力画像を補正する。補正画像生成部110において注目画素ごとに算出される補正後の画素値Poutは、例えば、数式15で表すことができる。ここで、数式15においてEは注目画素の画素値を示す。また、数式15の第2項の分母に設定されている「16」は、ビットでの表現を容易とするために設定された値であり、任意に設定することができる。
The corrected
数式15に示すように、補正画像生成部110は、注目画素の画素値から、補正後の補間値VV’(すなわち、「Wgt_v×VV」。)および補間値VH’(すなわち、「Wgt_h×VH」。)の平均値を減算することにより、注目画素ごとに画素値を置き換える。したがって、補正画像生成部110から出力される画像は、入力画像が補正された補正画像となる。
As shown in Expression 15, the corrected
なお、数式15では、補正後の補間値VV’および補間値VH’という2つの補間値に係る加重平均値を用いて補正後の画素値Pout算出したが、本発明の実施形態に係る補正後の画素値Poutの算出方法は、上記に限られず、例えば、補正後の画素値Poutを加重平均値が3以上の補間値から導出することもできる。加重平均値が3以上の補間値から導出される場合には、例えば、ファジールール、メンバシップ関数、および当該メンバシップ関数により算出する補正値の数を増やせばよい。また、本発明の実施形態に係る補正後の画素値Poutの算出方法は、数式15に限られないことは、言うまでもない。 In Expression 15, the corrected pixel value Pout is calculated using the weighted average value related to the two interpolation values of the corrected interpolation value VV ′ and the interpolation value VH ′. However, the corrected pixel value according to the embodiment of the present invention is calculated. The calculation method of the pixel value Pout is not limited to the above. For example, the corrected pixel value Pout can be derived from an interpolation value having a weighted average value of 3 or more. When the weighted average value is derived from three or more interpolation values, for example, the number of fuzzy rules, membership functions, and correction values calculated by the membership functions may be increased. Needless to say, the method of calculating the corrected pixel value Pout according to the embodiment of the present invention is not limited to Equation 15.
以上のように、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100は、入力画像から色差画像を生成し、注目画素ごとに複数の方向(垂直方向および水平方向)における複数の補間値を算出する。また、画像処理装置100は、注目画素ごとに複数の方向(垂直方向および水平方向)における複数の特徴値を算出し、当該特徴値とファジー推論とに基づいて、当該注目画素ごとの複数の補間値を補正する補正値を設定する。そして、画像処理装置100は、設定した補正値を用いて補間値を注目画素ごとに補正し、入力画像が補正された補正画像を出力する。
As described above, the
また、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100は、ファジー推論を用いて注目画素ごとの複数の補間値を補正する補正値を設定することが可能であるので、入力画像によらず注目画素ごとに適切な補正値を設定することができる。したがって、本発明の実施形態に係る画像処理装置100は、たとえ、入力画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく注目画素ごとに画素値を置き換えて、画像のノイズを除去することができる。
Further, the
また、本発明の第1の実施形態では、画像処理装置100を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、係る形態に限られず、例えば、デジタルカメラなどの撮像装置、または、デジタルカメラ機能付携帯電話などの撮像機能を有する通信装置などに適用することができる。なお、撮像装置への適用については、後述する。
In the first embodiment of the present invention, the
(画像処理装置の第2の実施形態)
本発明の実施形態に係る画像処理装置として、第1の実施形態に係る画像処理装置100では、図1に示す補間処理20を行う画像処理装置について説明した。しかしながら、本発明の実施形態に係る画像処理装置が行うことが可能な処理は、補間処理に限られない。そこで、次に、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置について説明する。
(Second Embodiment of Image Processing Device)
As the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the
図10は、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置における処理の概要を示すブロック図である。ここで、画像処理装置200は、図1に示すエッジ強調処理60を行う画像処理装置である。
FIG. 10 is a block diagram showing an outline of processing in the image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. Here, the
図10を参照すると、画像処理装置200では、ノイズリダクション・エッジ抽出処理202と、エッジ強調ゲイン設定処理204と、補正処理206と、補正画像生成処理208が行われる。また、画像処理装置200に入力される画像(入力画像)は、例えば、図1のYCbCr変換処理50から出力される輝度画像である。
Referring to FIG. 10, in the
ノイズリダクション・エッジ抽出処理202は、図2に示す特徴画像生成部102および補間値算出部104において行われる処理に対応する処理であり、入力される輝度画像から注目画素ごとにエッジを抽出し、補間値を算出する。ここで、ノイズリダクション・エッジ抽出処理202におけるエッジ抽出は、例えば、ラプラシアンフィルタ(Laplacian Filter)により行うことができる。
The noise reduction /
エッジ強調ゲイン設定処理204は、図2に示す補正値算出部106において行われる処理に対応する処理であり、第1の実施形態に係る画像処理装置100と同様に、入力される輝度画像から注目画素ごとに特徴値を算出し、ファジー推論を用いて注目画素ごとの補間値を補正する補正値を設定する。
The edge enhancement
補正処理206は、図2に示す補間値補正部108において行われる処理に対応する処理であり、第1の実施形態に係る画像処理装置100と同様に、注目画素ごとの補間値を補正する。
The
補正画像生成処理208は、図2に示す補正画像生成部110において行われる処理に対応する処理であり、第1の実施形態に係る画像処理装置100と同様に、注目画素ごとに画素値を置き換える。したがって、補正画像生成処理208からは、入力される輝度画像を補正した補正画像が出力される。
The corrected
以上のように、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置200は、ファジー推論を用いて注目画素ごとの複数の補間値を補正する補正値を設定することが可能であるので、入力画像によらず注目画素ごとに最適な補正値を設定することができる。したがって、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置200は、たとえ、入力画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく注目画素ごとに画素値を置き換えて、画像のノイズを除去することができる。
As described above, the
また、本発明の第2の実施形態では、画像処理装置200を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、係る形態に限られず、例えば、デジタルカメラなどの撮像装置、または、デジタルカメラ機能付携帯電話などの撮像機能を有する通信装置などに適用することができる。
In the second embodiment of the present invention, the
(画像処理に係るプログラム)
上述した本発明の第1、および第2の実施形態に示す画像処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムにより、処理する画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく注目画素ごとに画素値を置き換えて、画像のノイズを除去することが可能となる。
(Program for image processing)
Even if the image to be processed is an image having noise on the edge, the program for causing the image processing apparatus shown in the first and second embodiments of the present invention to function as a computer detects noise. It is possible to remove the noise of the image by replacing the pixel value for each pixel of interest without performing it.
(画像処理方法)
次に、本発明の実施形態に係る画像処理方法について説明する。図11は、本発明の実施形態に係る画像処理方法を示す流れ図である。なお、以下では、処理を行う画像が、ベイヤー配列に規定される順序に従った撮像素子から得られた画像であるとして説明を行うが、本発明の実施形態に係る画像処理方法は、上記に限られない。
(Image processing method)
Next, an image processing method according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a flowchart showing an image processing method according to the embodiment of the present invention. In the following description, it is assumed that the image to be processed is an image obtained from an image sensor according to the order defined in the Bayer array. However, the image processing method according to the embodiment of the present invention is described above. Not limited.
まず、注目画素を決定する(S100)。ここで、ステップS100における注目画素は、例えば、B、または、Rの画素とすることができる。 First, a target pixel is determined (S100). Here, the target pixel in step S100 can be, for example, a B or R pixel.
注目画素を補間する補間値を算出し、入力画像(処理する画像)の特徴に基づいて補間値を補正する(S102)。以下、ステップS102において行われる処理をより詳細に説明する。 An interpolation value for interpolating the target pixel is calculated, and the interpolation value is corrected based on the characteristics of the input image (image to be processed) (S102). Hereinafter, the process performed in step S102 will be described in more detail.
[ステップS102における処理1]
特徴信号を生成する(S104)。ここで、特徴信号とは、例えば、色差信号やエッジ信号などが挙げられる。
[
A feature signal is generated (S104). Here, examples of the feature signal include a color difference signal and an edge signal.
ステップS104において生成された特徴信号を用いて、注目画素に対して、複数の方向における複数の補間値を算出する(S106)。ここで、ステップS106における複数の方向とは、例えば、垂直方向および水平方向の2方向が挙げられる。しかしながら、ステップS106において算出される補間値は、上記垂直方向および水平方向の2方向により算出されるものに限られず、例えば、垂直方向、水平方向、および、ななめ2方向の合計4方向により算出することもできる。 Using the feature signal generated in step S104, a plurality of interpolation values in a plurality of directions are calculated for the target pixel (S106). Here, the plurality of directions in step S106 include, for example, two directions of a vertical direction and a horizontal direction. However, the interpolation values calculated in step S106 are not limited to those calculated in the two directions of the vertical direction and the horizontal direction. For example, the interpolation values are calculated in a total of four directions including the vertical direction, the horizontal direction, and the tanned two directions. You can also.
[ステップS102における処理2]
注目画素に対して、複数の方向における特徴値を算出する(S108)。ここで、複数の方向における特徴値とは、例えば、垂直方向の画素値の変化量、水平方向の変化量が挙げられる。なお、ステップ108において算出される特徴値が、垂直方向の画素値の変化量および水平方向の変化量に限られないことは、言うまでもない。
[
Feature values in a plurality of directions are calculated for the target pixel (S108). Here, the feature values in the plurality of directions include, for example, a change amount of the pixel value in the vertical direction and a change amount in the horizontal direction. Needless to say, the feature value calculated in
ステップS108において算出された特徴値を用いて、ステップS106において算出された複数の方向における複数の補間値それぞれを補正する補正値を設定する(S110)。ここで、補正値の設定は、例えば、ファジー推論を用いて行うことができる。より詳細には、ステップS110では、例えば、ステップS108において算出された特徴値、および予め設定した複数のメンバシップ関数、および数式9、数式11を用いて補正値を算出することができる。 Using the feature value calculated in step S108, a correction value for correcting each of the plurality of interpolation values in the plurality of directions calculated in step S106 is set (S110). Here, the correction value can be set using, for example, fuzzy inference. More specifically, in step S110, for example, the correction value can be calculated using the feature value calculated in step S108, a plurality of membership functions set in advance, and equations 9 and 11.
[ステップS102における処理3]
ステップS106において算出された複数の方向における複数の補間値と、ステップS110において設定された当該複数の補間値それぞれを補正する補正値に基づいて、当該複数の補間値それぞれを補正する(S112)。ここで、ステップS112における補間値の補正は、例えば、ステップS106において算出された補間値に、ステップS110において設定された補正値を乗算することにより行うことができるが、上記に限られない。
[Process 3 in Step S102]
Each of the plurality of interpolation values is corrected based on the plurality of interpolation values calculated in step S106 and the correction values for correcting the plurality of interpolation values set in step S110 (S112). Here, the correction of the interpolation value in step S112 can be performed, for example, by multiplying the interpolation value calculated in step S106 by the correction value set in step S110, but is not limited thereto.
以上のように、ステップS102では、上述した処理1〜3を行うことにより、注目画素を補間する補間値を算出し、入力画像の特徴に基づいて補間値を補正する。
As described above, in step S <b> 102, the interpolation value for interpolating the target pixel is calculated by performing the
補間可能な全ての画素で補間値の補正が行われたか否かを判定する(S114)。ここで、ステップS114における判定は、例えば、予め補間する画素と、当該補間する画素に対応する画素数が決められ、当該画素数分補間値の補正が行われたか否かで行ってもよい。また、ステップS114における判定は、上記に限られず、例えば、入力画像が有する画素数分補間値の補正が行われたか否かで行うこともできる。 It is determined whether or not the interpolation value has been corrected for all the interpolable pixels (S114). Here, the determination in step S114 may be performed, for example, based on whether or not the number of pixels to be interpolated and the number of pixels corresponding to the pixel to be interpolated are determined and the interpolation value is corrected by the number of pixels. The determination in step S114 is not limited to the above. For example, the determination can be made based on whether or not the interpolation value is corrected by the number of pixels included in the input image.
ステップS114において、補間可能な全ての画素で補間値の補正が行われていないと判定された場合は、注目画素を変更し(S116)、ステップS102〜ステップS114の処理を繰り返す。 If it is determined in step S114 that the interpolation value has not been corrected for all the interpolable pixels, the target pixel is changed (S116), and the processes in steps S102 to S114 are repeated.
また、ステップS114において、補間可能な全ての画素で補間値の補正が行われたと判定された場合には、補間値が補正された全ての画素の画素値の置き換えを行い、入力画像の補正を行う(S118)。 If it is determined in step S114 that the interpolation values have been corrected for all the interpolable pixels, the pixel values of all the pixels whose interpolation values have been corrected are replaced, and the input image is corrected. It performs (S118).
以上のように、本発明の実施形態に係る画像処理方法は、ファジー推論を用いて注目画素ごとの複数の補間値を補正する補正値を設定することが可能であるので、入力画像によらず注目画素ごとに最適な補正値を設定することができる。したがって、本発明の実施形態に係る画像処理方法は、たとえ、入力画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく注目画素ごとに画素値を置き換えて、画像のノイズを除去することができる。 As described above, the image processing method according to the embodiment of the present invention can set correction values for correcting a plurality of interpolation values for each pixel of interest using fuzzy inference. An optimal correction value can be set for each pixel of interest. Therefore, the image processing method according to the embodiment of the present invention replaces the pixel value for each pixel of interest without performing noise detection, even if the input image is an image having noise on the edge. Noise can be removed.
(本発明の実施形態に係る撮像装置)
次に、図2、図10に示した本発明の実施形態に係る画像処理装置を適用した撮像装置について説明する。図12は、本発明の実施形態に係る撮像装置300を示すブロック図である。
(Image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention)
Next, an imaging apparatus to which the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 and 10 is applied will be described. FIG. 12 is a block diagram showing an
図12を参照すると、本発明の実施形態に係る撮像装置300は、少なくとも、撮像部302と、画像データ生成部304と、画像処理部306とを備える。
Referring to FIG. 12, the
撮像部302は、例えば、レンズ(Lens)とCCDなどの撮像素子から構成することができ、撮像を行う。
The
画像データ生成部304は、撮像部302が撮像した結果から撮像データ画像を生成する。ここで、画像データ生成部304は、例えば、AGC(Automatic Gain Control)回路、ADC(Analog to Digital Converter)を備え、撮像部302から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することができる。また、画像データ生成部304は、さらに、TG(Timing Generator)を備えることができ、撮像部302からのアナログ信号の読み出しタイミングを制御することもできる。ここで、上記AGC回路、ADC、およびTGは、総称してAFE(Analog Front End)と呼ばれる。
The image
画像処理部306は、画像データ生成部304が生成した撮像データ画像に対して画像処理を行い、記録画像を生成することができる。ここで、画像処理部306において行われる画像処理としては、例えば、図1に示す処理が挙げられる。したがって、撮像装置300は、画像処理部306において本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100、および/またh、第2の実施形態に係る画像処理装置200を備えることができる。
The
したがって、画像処理部306では、補間処理を行う部分に本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100が適用されることにより、処理する画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく画像のノイズを除去することができる。また、画像処理部306では、エッジ強調処理を行う部分に本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置200が適用されることにより、処理する画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく画像のノイズを除去することができる。
Therefore, in the
また、撮像装置300は、さらに、制御部308と、記憶部310と、表示部312と、操作部314とを備えることができる。
Further, the
制御部308は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)で構成され、撮像装置300全体の処理を制御することができる。
The
記憶部310は、画像処理部306が生成した記録画像を記憶することができる。ここで、記憶部310としては、例えば、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、光磁気ディスクなどが挙げられる。また、記憶部310は、例えば、メモリカードなど、撮像装置300から着脱可能な部であってもよい。
The
表示部312は、画像処理部306が生成した記録画像、または、記憶部310に記憶されている画像を表示する。表示部312としては、例えば、TFT(Thin Film Transistor)などが挙げられる。
The
操作部314は、様々な処理を行わせるための操作命令を制御部308に伝達するためのデバイスである。操作部314としては、例えば、押しボタンスイッチやレバースイッチなどが挙げられる。
The
以上のように、本発明の実施形態に係る撮像装置300は、画像データ生成部304において生成された撮像データ画像を、画像処理部306において画像処理することができる。ここで、撮像装置300は、画像処理部306内に本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100、および/または、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置200を備えることができる。
As described above, the
したがって、本発明の実施形態に係る撮像装置300は、画像処理部306において処理する画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく画像のノイズを除去することができるので、従来の画像処理技術により補正された画像のように不自然な画像となることはない。
Therefore, the
また、本発明の実施形態では、撮像装置300を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、係る形態に限られず、デジタルカメラや、カメラ機能付携帯電話など、撮像機能を有する装置に適用することができる。
In the embodiment of the present invention, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、図2に示す本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100では、補間値算出部104が、垂直方向の補間値を算出する第1補間値算出部112と水平方向の補間値を算出する第2補間値算出部114との2つを備える構成を示したが、かかる形態に限られず、本発明の実施形態に係る画像処理装置が、3以上の補間値を算出してもよい。かかる構成であっても、ファジールール、メンバシップ関数、および当該メンバシップ関数により算出する補正値の数を適宜設定する(例えば、ファジールール、メンバシップ関数、補正値の数を増やす。)ことにより、処理する画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく画像のノイズを除去することができる。
For example, in the
また、図2に示す本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100では、補正画像生成部110に対して、画像処理装置100に入力される入力画像が直接入力されているが、かかる形態に限られず、本発明の実施形態に係る画像処理装置が、画像処理装置に入力される入力画像(信号)を遅延させる入力画像遅延部を補正画像生成部の前段にさらに備えてもよい。かかる構成であっても、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100と同様に、処理する画像がエッジ上にノイズを有する画像であったとしても、ノイズの検出を行うことなく画像のノイズを除去することができる。なお、上記構成における入力画像遅延部は、例えば、RAM(Random Access Memory)などのメモリ、または、シフトレジスタ(shift register)などを用いて構成することができるが、上記に限られない。
In the
上述した構成は、当業者が容易に変更し得る程度のことであり、本発明の等価範囲に属するものと理解すべきである。 The configuration described above can be easily changed by those skilled in the art, and should be understood as belonging to the equivalent scope of the present invention.
100、200 画像処理装置
102 特徴画像生成部
104 補間値算出部
106 補正値算出部
108 補間値補正部
110 補正画像生成部
112 第1補間値算出部
114 第2補間値算出部
116 特徴値算出部
118 補正値設定部
120 第1補正部
122 第2補正部
300 撮像装置
302 撮像部
304 画像データ生成部
306 画像処理部
308 制御部
310 記憶部
312 表示部
314 操作部
100, 200
Claims (9)
前記入力画像から所定の特徴画像を生成する特徴画像生成部と;
前記特徴画像生成部が生成した特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出する補間値算出部と;
前記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、前記特徴値に基づいて、前記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出する補正値算出部と;
前記補正値算出部において算出された画素ごとの補正値に基づいて、前記補間値算出部において画素ごとに複数算出された補間値それぞれを補正する補間値補正部と;
前記補間値補正部において補正された画素ごとの補間値に基づいて、前記特徴画像を補正する補正画像生成部と;
を備えることを特徴とする、画像処理装置。 An image processing device that processes an input image pixel by pixel:
A feature image generation unit that generates a predetermined feature image from the input image;
An interpolation value calculation unit that calculates a plurality of interpolation values for each pixel based on the feature image generated by the feature image generation unit;
A correction value calculating unit that calculates a feature value for each pixel from the input image and calculates a correction value for correcting each of a plurality of interpolation values calculated for each pixel based on the feature value;
An interpolation value correction unit that corrects each of the interpolation values calculated for each pixel in the interpolation value calculation unit based on the correction value for each pixel calculated in the correction value calculation unit;
A corrected image generation unit that corrects the feature image based on the interpolation value for each pixel corrected by the interpolation value correction unit;
An image processing apparatus comprising:
前記補間値算出部は、
補間値を算出する注目画素ごとに、前記注目画素に隣接する垂直方向の画素における画素値の平均値を算出する第1補間値算出部と;
前記注目画素に隣接する水平方向の画素における画素値の平均値を算出する第2補間値算出部と;
を備え、
前記補正値算出部は、
前記注目画素における垂直方向の変化量、および水平方向の変化量を特徴値として算出する特徴値算出部と;
前記特徴値算出部が注目画素ごとに算出した前記垂直方向の変化量に対応する補正値と、前記水平方向の変化量に対応する補正値とを、注目画素ごとに算出し設定する補正値設定部と;
を備え、
前記補間値補正部は、
前記補正値設定部が設定した前記注目画素ごとの前記垂直方向の変化量に対応する補正値に基づいて、前記第1補間値算出部が算出した前記注目画素ごとの補間値を補正する第1補正部と;
前記補正値設定部が設定した前記注目画素ごとの前記水平方向の変化量に対応する補正値に基づいて、前記第2補間値算出部が算出した前記注目画素ごとの補間値を補正する第2補正部と;
を備え、
前記補正画像生成部は、前記第1補正部が補正した前記注目画素ごとの補間値と、前記第2補正部が補正した前記注目画素ごとの補間値との平均値を前記注目画素ごとに算出し、前記注目画素それぞれの画素値を置き換えることを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。 The feature image generation unit generates a color difference image from the input image,
The interpolation value calculator is
A first interpolation value calculation unit for calculating an average value of pixel values of vertical pixels adjacent to the target pixel for each target pixel for which an interpolation value is calculated;
A second interpolation value calculation unit for calculating an average value of pixel values in pixels in the horizontal direction adjacent to the target pixel;
With
The correction value calculation unit
A feature value calculating unit that calculates the amount of change in the vertical direction and the amount of change in the horizontal direction of the target pixel as feature values;
Correction value setting for calculating and setting a correction value corresponding to the amount of change in the vertical direction calculated for each pixel of interest by the feature value calculation unit and a correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction for each pixel of interest Part;
With
The interpolation value correction unit
Based on a correction value corresponding to the amount of change in the vertical direction for each target pixel set by the correction value setting unit, a first correction for correcting the interpolation value for each target pixel calculated by the first interpolation value calculation unit A correction unit;
A second correction unit configured to correct the interpolation value for each target pixel calculated by the second interpolation value calculation unit based on a correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction for each target pixel set by the correction value setting unit; A correction unit;
With
The corrected image generation unit calculates, for each target pixel, an average value of the interpolation value for each target pixel corrected by the first correction unit and the interpolated value for each target pixel corrected by the second correction unit. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a pixel value of each pixel of interest is replaced.
前記特徴画像生成部は、前記入力画像から輝度差に基づいてエッジ画像を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。 The input image is a luminance image;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the feature image generation unit generates an edge image from the input image based on a luminance difference.
前記入力画像から所定の特徴画像を生成するステップと;
前記生成するステップにおいて生成された特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出するステップと;
前記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、前記特徴値に基づいて、前記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出するステップと;
前記補正値を算出するステップにおいて算出された画素ごとの補正値に基づいて、前記補間値を画素ごとに算出するステップにおいて算出された画素ごとに算出された補間値を補正するステップと;
前記補間値を補正するステップにおいて補正された画素ごとの補間値に基づいて、前記特徴画像を補正するステップと;
を有することを特徴とする、画像処理方法。 An image processing method for processing an input image pixel by pixel:
Generating a predetermined feature image from the input image;
Calculating a plurality of interpolated values for each pixel based on the feature image generated in the generating step;
Calculating a feature value for each pixel from the input image, and calculating a correction value for correcting each of the plurality of interpolation values calculated for each pixel based on the feature value;
Correcting the interpolation value calculated for each pixel calculated in the step of calculating the interpolation value for each pixel based on the correction value for each pixel calculated in the step of calculating the correction value;
Correcting the feature image based on the interpolation value for each pixel corrected in the step of correcting the interpolation value;
An image processing method characterized by comprising:
撮像を行う撮像部と;
前記撮像部において撮像された撮像結果から撮像データ画像を生成する画像データ生成部と;
前記撮像データ画像が入力され、前記撮像データ画像を補正する画像処理部と;
を備え、
前記画像処理部は、
画像から所定の特徴画像を生成する特徴画像生成部と;
前記特徴画像生成部が生成した特徴画像に基づいて、画素値を補間する補間値を画素ごとに複数算出する補間値算出部と;
前記入力画像から画素ごとに特徴値を算出し、前記特徴値に基づいて、前記画素ごとに算出される複数の補間値それぞれを補正する補正値を算出する補正値算出部と;
前記補正値算出部において算出された画素ごとの補正値に基づいて、前記補間値算出部において画素ごとに複数算出された補間値それぞれを補正する補間値補正部と;
前記補間値補正部において補正された画素ごとの補正値に基づいて、前記特徴画像を補正する補正画像生成部と;
を備えることを特徴とする、撮像装置。 An imaging apparatus capable of correcting a captured image obtained by imaging on a pixel-by-pixel basis:
An imaging unit for imaging;
An image data generation unit that generates an imaging data image from an imaging result captured by the imaging unit;
An image processing unit that receives the captured data image and corrects the captured data image;
With
The image processing unit
A feature image generation unit for generating a predetermined feature image from the image;
An interpolation value calculation unit that calculates a plurality of interpolation values for each pixel based on the feature image generated by the feature image generation unit;
A correction value calculating unit that calculates a feature value for each pixel from the input image and calculates a correction value for correcting each of a plurality of interpolation values calculated for each pixel based on the feature value;
An interpolation value correction unit that corrects each of the interpolation values calculated for each pixel in the interpolation value calculation unit based on the correction value for each pixel calculated in the correction value calculation unit;
A corrected image generation unit that corrects the feature image based on a correction value for each pixel corrected by the interpolation value correction unit;
An imaging apparatus comprising:
前記補間値算出部は、
補間値を算出する注目画素ごとに、前記注目画素に隣接する垂直方向の画素における画素値の平均値を算出する第1補間値算出部と;
前記注目画素に隣接する水平方向の画素における画素値の平均値を算出する第2補間値算出部と;
を備え、
前記補正値算出部は、
前記注目画素における垂直方向の変化量、および水平方向の変化量を特徴値として算出する特徴値算出部と;
前記特徴値算出部が注目画素ごとに算出した前記垂直方向の変化量に対応する補正値と、前記水平方向の変化量に対応する補正値とを、注目画素ごとに算出し設定する補正値設定部と;
を備え、
前記補間値補正部は、
前記補正値設定部が設定した前記注目画素ごとの前記垂直方向の変化量に対応する補正値に基づいて、前記第1補間値算出部が算出した前記注目画素ごとの補間値を補正する第1補正部と;
前記補正値設定部が設定した前記注目画素ごとの前記水平方向の変化量に対応する補正値に基づいて、前記第2補間値算出部が算出した前記注目画素ごとの補間値を補正する第2補正部と;
を備え、
前記補正画像生成部は、前記第1補正部が補正した前記注目画素ごとの補間値と、前記第2補正部が補正した前記注目画素ごとの補間値との平均値を前記注目画素ごとに算出し、前記注目画素それぞれの画素値を置き換えることを特徴とする、請求項6に記載の撮像装置。 The feature image generation unit receives the captured data image, generates a color difference image from the input image,
The interpolation value calculator is
A first interpolation value calculation unit for calculating an average value of pixel values of vertical pixels adjacent to the target pixel for each target pixel for which an interpolation value is calculated;
A second interpolation value calculation unit for calculating an average value of pixel values in pixels in the horizontal direction adjacent to the target pixel;
With
The correction value calculation unit
A feature value calculating unit that calculates the amount of change in the vertical direction and the amount of change in the horizontal direction of the pixel of interest as a feature value;
Correction value setting for calculating and setting a correction value corresponding to the amount of change in the vertical direction calculated for each pixel of interest by the feature value calculation unit and a correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction for each pixel of interest Part;
With
The interpolation value correction unit
Based on a correction value corresponding to the amount of change in the vertical direction for each target pixel set by the correction value setting unit, a first correction for correcting the interpolation value for each target pixel calculated by the first interpolation value calculation unit A correction unit;
A second correction unit configured to correct the interpolation value for each target pixel calculated by the second interpolation value calculation unit based on a correction value corresponding to the amount of change in the horizontal direction for each target pixel set by the correction value setting unit; A correction unit;
With
The corrected image generation unit calculates, for each target pixel, an average value of the interpolation value for each target pixel corrected by the first correction unit and the interpolated value for each target pixel corrected by the second correction unit. The imaging apparatus according to claim 6, wherein pixel values of the respective pixels of interest are replaced.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0583553A (en) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Ricoh Co Ltd | Image processor |
JPH10285391A (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Minolta Co Ltd | Image-processing unit |
JP2001245314A (en) * | 1999-12-21 | 2001-09-07 | Nikon Corp | Interpolation unit and recording medium with recorded interpolation program |
JP2003023570A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Correcting method for image data and image signal processing apparatus |
JP2004201207A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Nikon Corp | Noise-reducing device, imaging device, and noise-reducing program |
JP2005123946A (en) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sony Corp | Defective pixel detection method, detector and imaging apparatus |
JP2005318383A (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Canon Inc | Apparatus and method for correcting defective pixel |
JP2006338079A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | Image correction device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3378167B2 (en) * | 1997-03-21 | 2003-02-17 | シャープ株式会社 | Image processing method |
JP4817000B2 (en) * | 2003-07-04 | 2011-11-16 | ソニー株式会社 | Image processing apparatus and method, and program |
JP3833212B2 (en) * | 2003-11-19 | 2006-10-11 | シャープ株式会社 | Image processing apparatus, image processing program, and readable recording medium |
-
2006
- 2006-12-25 JP JP2006348369A patent/JP4958538B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-05-04 KR KR1020070043807A patent/KR101372853B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0583553A (en) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Ricoh Co Ltd | Image processor |
JPH10285391A (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Minolta Co Ltd | Image-processing unit |
JP2001245314A (en) * | 1999-12-21 | 2001-09-07 | Nikon Corp | Interpolation unit and recording medium with recorded interpolation program |
JP2003023570A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Correcting method for image data and image signal processing apparatus |
JP2004201207A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Nikon Corp | Noise-reducing device, imaging device, and noise-reducing program |
JP2005123946A (en) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sony Corp | Defective pixel detection method, detector and imaging apparatus |
JP2005318383A (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Canon Inc | Apparatus and method for correcting defective pixel |
JP2006338079A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | Image correction device |
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