JP2009086917A - 画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部40と、平坦度算出部40によって算出された平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、注目画素の画素値と、周辺画素の画素値とをブレンド処理し、注目画素の画素値と周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部50と、を備える。
【選択図】図2
Description
さらに、請求項1の発明に係る画像処理フィルタによれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
さらに、請求項7の発明に係る画像処理装置の画像処理回路によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
さらに、請求項9の発明に係る画像処理フィルタの画像処理方法によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
さらに、本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタの画像処理方法及び画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路によれば、画像境界部を挟んで注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値が急激に変化する場合であっても、周辺画素の画素値の変化に合わせた合成画素値を生成することができるため、合成画素値に基づいて画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
本発明の実施形態1を、図1ないし図8を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の画像処理フィルタ、画像処理フィルタを備える画像処理装置の画像処理回路を、ディジタルカメラ1に搭載された画像処理装置10Aを例に挙げて説明する。図1は、ディジタルカメラ1の構成を示すブロック図である。ディジタルカメラ1は、第1固定レンズ群L31と、ズームレンズL32と、絞りS31と、第2固定レンズ群L33と、フォーカスレンズL34と、イメージセンサS32とを備えている。
α=(クリップ処理後の平均偏差の値−下限値)/(上限値−下限値)
合成画素値=代表画素値算出回路30によって算出された平均値×(1−α)+注目画素値データP11の値×α
本実施形態の画像処理装置10A及び画像処理方法によれば、合成画素値算出回路50が、画素値分布識別回路40の平均偏差算出回路43によって出力された平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αを用い、注目画素値データP11の値と、代表画素値算出回路30によって算出された平均値とを合成し、合成画素値を算出している。このため、画像処理装置10A及び画像処理方法によれば、ディジタル画像中の3×3領域の画素値の分布の平均偏差に基づいて算出された画素値合成率αを用いて、合成画素値を算出するため、該合成画素値を算出する場合には、前記3×3領域の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させることができる。そこで、画像処理装置10A及び画像処理方法によれば、前記3×3領域の画素値の分布状態を反映させて、合成画素値を変化させると、画像境界部を挟んで周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値が急激に変化する場合であっても、周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値の変化に合わせた合成画素値を算出することができる。したがって、画像処理装置10A及び画像処理方法によれば、画像境界部を挟んで周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値が急激に変化する場合であっても、画素値合成率αを用い、合成画素値に合成する前記平均値の比率を低下させると、注目画素値データP11の値とは大幅に異なる値(周辺画素の画素値)を、合成画素値に合成する比率を低減させることができ、合成画素値を注目画素値データP11の真値に近づけることができる。
さらに、本実施形態の画像処理装置10A及び画像処理方法によれば、画像境界部を挟んで注目画素値データP11の周囲に位置する周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値が急激に変化する場合であっても、周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値の変化に合わせた合成画素値を算出することができる。そこで、周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値の変化に合わせて算出された合成画素値に基づいて、ディジタル画像のコントラストの高低を調整することができ、鮮鋭性に優れた画像を得ることができる。
本発明の実施形態2を、図9を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態1と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。実施形態2の画像処理装置は、実施形態1の画像処理装置10Aが備える画素値分布識別回路40に代えて、図9に図示する画素値分布識別回路40Aを備えている。画素値分布識別回路40Aは、上述した平均値算出回路41と、減算回路42Aと、分散算出回路43Aとを備えている。
実施形態2の画像処理装置及び画像処理方法によれば、画像値分布識別回路40Aの分散算出回路43Aが、ディジタル画像中の3×3領域の全ての画素値データの分散を算出している。そこで、実施形態2の画像処理装置及び画像処理方法によれば、算出された分散に基づいて、各周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の散らばりの程度を評価することができる。
本発明の実施形態3を、図10を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態1及び実施形態2と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。実施形態3の画像処理装置は、実施形態1の画像処理装置10Aが備える画素値分布識別回路40に代えて、図10に図示する画素値分布識別回路40Bを備えている。画素値分布識別回路40Bは、実施形態2の画素値分布識別回路40Aが備える分散算出回路43Aに代えて、標準偏差算出回路43Bを備えている。
実施形態3の画像処理装置及び画像処理方法によれば、画素値分布識別回路40Bの標準偏差算出回路43Bが、ディジタル画像中の3×3領域の全ての画素値データの標準偏差を算出している。そこで、実施形態3の画像処理装置及び画像処理方法によれば、算出された標準偏差に基づいて、各周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値が、前記3×3領域の全ての画素値データの平均値に近い値を有するか否かを評価することができる。
本発明の実施形態4を、図11を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態1と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。実施形態4の画像処理装置10Dは、画像メモリ20と、メディアン値算出回路30Dと、画素値分布識別回路40と、合成画素値算出回路50Dとを備えている。
合成画素値=メディアン値算出回路30Dによって算出されたメディアン値×(1−α)+注目画素値データP11の値×α
本実施形態の画像処理装置10D及び画像処理方法によれば、メディアン値算出回路30Dが、被写体のディジタル画像の内の3×3領域の代表画素値として、前記3×3領域の全ての周辺画素値のメディアン値を算出している。そこで、本実施形態の画像処理装置10D及び画像処理方法によれば、前記3×3領域の内のいずれかの周辺画素値にノイズが混入し、周辺画素値データP00〜P22(P11を除く。)の値が、均一な値を有しない場合であっても、ノイズが混入した周辺画素値データの値を含む画素値のメディアン値を算出するため、算出されたメディアン値は、ノイズが混入した周辺画素値データの値に比べて、ノイズの影響を抑えたものにすることができる。
合成画素値=メディアン値算出回路30Eによって算出されたメディアン値×(1−α)+代表画素値算出回路30Aによって算出された代表画素値×α
本発明は、上記実施の形態に限られず、ベイヤ配列のイメージセンサに関して、同色の画素間のフィルタ処理にも適用できることは言うまでもない。
(付記1) 画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタ。
(付記2) 前記画素値合成部は、前記平坦度が大きい値をとる程、前記注目画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記1に記載の画像処理フィルタ。
(付記3) 前記画素値合成部は、前記平坦度が小さい値をとる程、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記1に記載の画像処理フィルタ。
(付記4) 前記合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するεフィルタを備えることを特徴とする付記1に記載の画像処理フィルタ。
(付記5) 前記平坦度算出部は、前記平坦度として、前記周辺画素の画素値の分布における平均偏差を算出すること特徴とする付記1に記載の画像処理フィルタ。
(付記6) 前記平坦度算出部は、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素として、2のべき乗数個の画素の平坦度を算出することを特徴とする付記1に記載の画像処理フィルタ。
(付記7) 前記画素値合成部は、前記注目画素の画素値に応じて前記平坦度を補正する平坦度補正部を備えることを特徴とする付記1に記載の画像処理フィルタ。
(付記8) 前記画素値合成部は、前記注目画素の画素値と前記平坦度の補正値との対応関係が格納されたルックアップテーブルを備えることを特徴とする付記7に記載の画像処理フィルタ。
(付記9) 前記画素値合成部は、前記注目画素の画素値と前記平坦度の補正値との対応関係を表す関係式により、前記平坦度の補正値を算出することを特徴とする付記7に記載の画像処理フィルタ。
(付記10) 被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えた画像処理装置の画像処理回路において、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置の画像処理回路。
(付記11) 被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えたカメラにおいて、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
(付記12) 画像の画素値を補正する画像処理フィルタの画像処理方法において、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出ステップと、
前記平坦度算出ステップによって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成ステップと、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタの画像処理方法。
(付記13) εフィルタにより、前記画素値合成ステップによって生成された合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するステップを備えることを特徴とする付記12に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
(付記14) 前記平坦度算出ステップは、前記平坦度として、前記周辺画素の画素値の分布における平均偏差を算出するステップを備えること特徴とする付記12に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
(付記15) 前記画素値合成ステップは、前記平坦度が大きい値をとる程、前記注目画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記12に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
(付記16) 前記画素値合成ステップは、前記平坦度が小さい値をとる程、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする付記12に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
(付記17) 前記画素値合成ステップは、前記注目画素の画素値に応じて前記平坦度を補正するステップを備えることを特徴とする付記12に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
10 画像処理装置
30D メディアン値算出回路
40 画素値分布識別回路
50 合成画素値算出回路
52 画素値分布補正回路
60 εフィルタ
S32 イメージセンサ
C33 システムコントロール回路
Claims (10)
- 画像の画素値を補正する画像処理フィルタにおいて、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタ。 - 前記画素値合成部は、前記平坦度が大きい値をとる程、前記注目画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理フィルタ。
- 前記画素値合成部は、前記平坦度が小さい値をとる程、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素値に対応する値の割合が大きくなるブレンド処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理フィルタ。
- 前記合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するεフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理フィルタ。
- 前記平坦度算出部は、前記平坦度として、前記周辺画素の画素値の分布における平均偏差を算出すること特徴とする請求項1に記載の画像処理フィルタ。
- 前記平坦度算出部は、前記注目画素の周囲に位置する複数の前記周辺画素の画素として、2のべき乗数個の画素の平坦度を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理フィルタ。
- 被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えた画像処理装置の画像処理回路において、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置の画像処理回路。 - 被写体画像を画像データに変換するイメージセンサと、前記イメージセンサによって変換された前記画像データに含まれるノイズを除去する画像処理フィルタと、前記画像処理フィルタによってノイズが除去された画像データに基づいて画像を生成する画像生成部と、を備えたカメラにおいて、
前記画像処理フィルタは、
フィルタ処理の対象とする前記被写体画像の画像データに含まれる注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出部と、
前記平坦度算出部によって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成部と、
を備えることを特徴とするカメラ。 - 画像の画素値を補正する画像処理フィルタの画像処理方法において、
フィルタ処理の対象とする注目画素の周囲に位置する周辺画素の画素値の分布の平坦度を算出する平坦度算出ステップと、
前記平坦度算出ステップによって算出された前記平坦度に対応させたブレンド比率に基づいて、前記注目画素の画素値と、前記周辺画素の画素値とをブレンド処理し、前記注目画素の画素値と前記周辺画素の画素値とを合成した合成画素値を生成する画素値合成ステップと、
を備えることを特徴とする画像処理フィルタの画像処理方法。 - εフィルタにより、前記画素値合成ステップによって生成された合成画素値と前記周辺画素の画素値との差分値を閾値と比較するステップを備えることを特徴とする請求項9に記載の画像処理フィルタの画像処理方法。
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