JP2009536470A - Method and apparatus for green channel gain balancing of an adaptive self-calibrating sensor - Google Patents

Method and apparatus for green channel gain balancing of an adaptive self-calibrating sensor Download PDF

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Abstract

デモザイク処理された画像における奇偶不整合によってもたらされるアーチファクトを消失させる適応緑色チャネル奇偶不整合除去のための方法および装置。1つの適応的な手法では、赤色行の校正されたGRチャネル利得および青色行の校正されたGBチャネル利得を判定し、これらは個々の領域における有効画素のみの関数である。該校正後に、補正プロセスにおいて、領域の赤色行の該緑色画素に該校正されたGRチャネル利得が乗算される。他方、青色行の該緑色画素に該校正されたGBチャネル利得が乗算される。従って、デモザイク処理後、該補正された画像は、該緑色チャネルの奇偶不整合によってもたらされるアーチファクトを基本的に有していない。代替的に、該適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法は、奇数の列および行を有する領域の該中央緑色画素を正規化された重み付け緑色画素の総計と置換する。該重み付け緑色画素の総計は、第1の重み係数で重み付けされた該中央緑色画素と、第2の重み係数に基づいた第1の階層の重み付け緑色画素値の合計と、第3の重み係数に基づいた第2の階層の重み付け緑色画素値の合計とを加算したものである。A method and apparatus for adaptive green channel odd-even mismatch removal that eliminates artifacts caused by odd-even mismatch in demosaiced images. One adaptive approach determines the calibrated GR channel gain for the red row and the calibrated GB channel gain for the blue row, which are functions of only the effective pixels in the individual regions. After the calibration, in the correction process, the green pixels in the red row of the region are multiplied by the calibrated GR channel gain. On the other hand, the green pixel in the blue row is multiplied by the calibrated GB channel gain. Thus, after demosaicing, the corrected image is essentially free of artifacts caused by the even-numbered mismatch of the green channel. Alternatively, the adaptive green channel odd / even mismatch removal method replaces the central green pixel in a region with an odd number of columns and rows with a normalized weighted green pixel sum. The total of the weighted green pixels is the sum of the center green pixel weighted with the first weighting factor, the weighted green pixel value of the first hierarchy based on the second weighting factor, and the third weighting factor. It is the sum of the weighted green pixel values of the second layer based on it.

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2006年1月19日に先行して出願された仮特許出願第60/760,769号および2006年1月18日に出願された仮特許出願第60/759,842号の利点に権利を主張するものであり、両者は以下に全て記載されているかのように参照により本出願に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is related to provisional patent application 60 / 760,769 filed on January 19, 2006 and provisional patent application 60/759, filed January 18, 2006. , 842, both of which are hereby incorporated by reference as if set forth in full below.

本発明は、概して、画像補正方法、より具体的には、緑色チャネル奇偶不整合を適応的に除去するプロセスに関する。   The present invention relates generally to image correction methods, and more particularly to a process for adaptively removing green channel odd-even mismatches.

センサの画素数が増加すると、各画素フォトダイオードの面積は小さくなる。信号読み出し回路は弱い信号レベルの読み出しおよび転送に対処しなければならない。RGBバイエルパターン(RGB bayer pattern)センサの場合、奇数行および偶数行の緑色チャネルは通常異なる回路を介して読み出される。とくに、フォトダイオードの金属配線設計、電子リーク、光入射角度、および信号出力回路が原因で、バイエルパターンセンサの緑色チャネルは不平衡応答を示す。この不平衡は全体的なばらつきと局部的なばらつきとの両者を含む。回路設計は同じであっても、不完全な製造プロセスが原因で、読み出し/増幅回路が不整合になることがある。さらに、カラーフィルタ配列とレンズの被覆および装着などがそろっていないことが原因で、緑色チャネルが奇偶不整合を示すこともある。従って、全緑色チャネル奇偶不整合は、位置に左右され、かつ不均一である。緑色チャネル奇偶不整合は、図1に示されているようなアーチファクトのクロスハッチパターン(cross hatched pattern)になるため、緑色チャネル奇偶不整合は画像処理作業を難しくする。   As the number of pixels of the sensor increases, the area of each pixel photodiode decreases. The signal readout circuit must handle weak signal level readout and transfer. In the case of an RGB bayer pattern sensor, the odd and even rows of green channels are usually read out through different circuits. In particular, the green channel of the Bayer pattern sensor exhibits an unbalanced response due to the metal wiring design of the photodiode, electron leakage, light incident angle, and signal output circuit. This imbalance includes both global and local variations. Even with the same circuit design, read / amplifier circuits can become mismatched due to an incomplete manufacturing process. In addition, the green channel may exhibit odd-even mismatch due to the lack of color filter array and lens coverage and mounting. Thus, the all-green channel odd-even mismatch is position dependent and non-uniform. Since the green channel odd / even mismatch results in an artifact cross hatched pattern as shown in FIG. 1, the green channel odd / even mismatch makes the image processing task difficult.

図1において、フラットフィールド画像10はデモザイク操作によって生成された。レンズは拡散レンズでカバーされているため、フラットフィールド画像はフラットであると考えられる。処理後の画像にはテクスチャはまったくないと考えられる。しかし、図1に見られるように、クロスハッチパターンは画像10全体に広がっている。さらに調べることにより、このアーチファクトは緑色チャネル奇偶不整合によってもたらされていることが明らかになった。   In FIG. 1, a flat field image 10 is generated by a demosaic operation. Since the lens is covered with a diffusing lens, the flat field image is considered flat. The processed image is considered to have no texture at all. However, as can be seen in FIG. 1, the cross hatch pattern spreads over the entire image 10. Further investigation revealed that this artifact was caused by a green channel odd-even mismatch.

バイエル画素の50%が緑色であるため、デモザイクアルゴリズムは、通常、緑色チャネル信号に大きく依存してエッジを判定する。典型的なバイエル画素の配置が図10Bに示されている。しかし、緑色チャネルの奇偶不整合があると、このような不整合がエッジとして取り扱われ、デモザイクモジュールは、垂直方向または水平方向のいずれかでこのようなエッジを保とうとする。最終結果は、デモザイク処理後の図1に示されているクロスハッチパターンである。このアーチファクトは、画像が約300%に拡大される場合に最も顕著である。   Since 50% of the Bayer pixels are green, the demosaic algorithm typically determines edges based heavily on the green channel signal. A typical Bayer pixel arrangement is shown in FIG. 10B. However, when there is an odd / even mismatch in the green channel, such a mismatch is treated as an edge and the demosaic module tries to keep such an edge in either the vertical or horizontal direction. The final result is the cross hatch pattern shown in FIG. 1 after demosaic processing. This artifact is most noticeable when the image is magnified to about 300%.

失敗した解決策は、全体的な緑色チャネルの利得平衡を提案した。チャネル読み出し/増幅回路が緑色奇偶不整合の唯一の要因である場合、全体的な緑色チャネルの利得平衡を適用することにより、この問題は解決し得る。しかし、SonyTM3MPセンサの場合、全体的な緑色チャネルの利得平衡の使用は機能しなかった。さらなる分析により、奇偶不整合は画像全体で均一でないことが明らかになった。 The failing solution proposed an overall green channel gain balance. If the channel readout / amplifier circuit is the only source of green odd-even mismatch, this problem can be solved by applying an overall green channel gain balance. However, for the Sony 3MP sensor, using the overall green channel gain balance did not work. Further analysis revealed that the odd / even mismatch was not uniform across the image.

3MPセンサ画像を1領域当たり32×32画素の領域に分割することによって、フラットフィールド画像に領域ベースのチャネル平衡校正を行う。緑色チャネルを平衡化するための必要なGr利得およびGb利得は、図2Aおよび2Bに示されている。図2Aおよび2Bから容易に分かるように、緑色チャネルのバランスは画像全体で非常に不均一である。その結果、全体的な緑色チャネルの利得の適用は、問題を解決することも、図1に示されているアーチファクトのクロスハッチパターンを排除することもできない。   Region-based channel balance calibration is performed on flat field images by dividing the 3MP sensor image into regions of 32 × 32 pixels per region. The required Gr and Gb gains for balancing the green channel are shown in FIGS. 2A and 2B. As can be readily seen from FIGS. 2A and 2B, the balance of the green channel is very uneven throughout the image. As a result, applying the overall green channel gain cannot solve the problem or eliminate the artifact cross-hatch pattern shown in FIG.

別の考えられる解決策は、適応バイエルフィルタを用いる。適応バイエルフィルタを緑色画素のみに適用して、奇偶不整合を滑らかにする(smooth out)ことができる。研究中のSony社のセンサの場合、いくつかの領域が13%の緑色チャネルの奇偶不整合を示していることが問題である。このような大きな不整合を滑らかにしようとすると、画像の真のエッジも悪化し得る。その結果、画像は不鮮明になる。   Another possible solution uses an adaptive Bayer filter. An adaptive Bayer filter can be applied only to green pixels to smooth out odd-even mismatches. For the Sony sensor under study, the problem is that some areas show an even / even mismatch of the 13% green channel. Attempting to smooth out such large misalignments can also exacerbate the true edges of the image. As a result, the image becomes unclear.

さらに、適応バイエルフィルタの計算コストはソフトウェア/ファームウェアに関して比較的に高い。さらに、この計算は相当な遅延時間をスナップショット画像の処理に加える。図3は、適応バイエルフィルタを図1のフラットフィールド画像に適用した後に得られる画像20を示している。得られた画像20は全処理パイプラインを経ている。適量の平滑化が適応バイエルフィルタで適用される。得られた画像20には、滑らかになったクロスハッチパターンのアーチファクトもあるが、依然として残っているものもある。   Furthermore, the computational cost of adaptive Bayer filters is relatively high with respect to software / firmware. In addition, this calculation adds significant delay time to the processing of the snapshot image. FIG. 3 shows an image 20 obtained after applying an adaptive Bayer filter to the flat field image of FIG. The resulting image 20 has gone through the entire processing pipeline. An appropriate amount of smoothing is applied with an adaptive Bayer filter. The resulting image 20 has some smooth crosshatch pattern artifacts, but some still remain.

より多くの量の平滑化が適応バイエルフィルタで適用されると、クロスハッチパターンを完全に除去することができるが、画像のテクスチャを不鮮明にする。   If a greater amount of smoothing is applied with the adaptive Bayer filter, the cross-hatch pattern can be completely removed, but the image texture will be blurred.

直接的な平滑化がバイエルドメインの原画像(raw image)に行われると、エッジおよびテクスチャが悪化する。緑色画素(GrおよびGb)の各対を無理に等しくすると、高周波数エッジが悪化する。   When direct smoothing is performed on the raw image of the Bayer domain, the edges and texture are degraded. Forcing each pair of green pixels (Gr and Gb) to be equal makes the high frequency edge worse.

発明の概要Summary of the Invention

本発明の目的は、このような不整合によって生じたアーチファクトを消失させる適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an adaptive green channel odd-even mismatch removal method that eliminates artifacts caused by such mismatch.

本発明の目的はまた、このような不整合によって生じたアーチファクトを消失させる適応緑色チャネル奇偶不整合除去モジュールを提供することである。   It is also an object of the present invention to provide an adaptive green channel odd-even mismatch removal module that eliminates artifacts caused by such mismatch.

本発明の目的はまた、このような不整合によって生じたアーチファクトを消失させるために緑色チャネル奇偶不整合を適応的に除去するプロセッサによって実行可能なプログラム命令を提供することである。   It is also an object of the present invention to provide program instructions executable by a processor that adaptively removes green channel odd-even mismatches to eliminate artifacts caused by such mismatches.

本発明のさらなる目的は、計算の複雑さを最小化して画像処理速度を低下させないように容易に実施される適応緑色チャネル奇偶不整合除去を提供することである。   It is a further object of the present invention to provide adaptive green channel odd-even mismatch removal that is easily implemented to minimize computational complexity and not reduce image processing speed.

本発明のさらなる目的は、画像内容の分散(variance)と室内および屋外画像の分散とを補償するために、奇偶不整合を領域ごとに補正するように適応的に校正する適応緑色チャネル奇偶不整合除去を提供することである。   A further object of the present invention is an adaptive green channel odd-even mismatch that adaptively calibrates to correct the even-odd mismatch for each region to compensate for image content variance and indoor and outdoor image variance. Is to provide removal.

本発明のさらなる目的は、空間的に変化する緑色チャネル奇偶不整合を適応的に補償するように適応緑色チャネル奇偶不整合除去を提供することである。   It is a further object of the present invention to provide adaptive green channel odd / even mismatch removal to adaptively compensate for spatially varying green channel odd / even mismatches.

本発明のさらなる目的は、高周波数エッジと垂直方向または水平方向いずれかのエッジとを含むエッジを多く保ちながら緑色チャネル奇偶不整合を解決する適応的な手法を使用して、適応緑色チャネル奇偶不整合除去を提供することである。   A further object of the present invention is to use an adaptive approach to resolve green channel odd-even mismatches while preserving many edges, including high frequency edges and either vertical or horizontal edges. To provide de-matching.

上記目的に関して、本発明の目的は、センサからの原画像を複数の領域に分割するステップと、デモザイク処理された画像のアーチファクトを消失させるために、該原画像の緑色チャネル奇偶不整合を領域ごとに適応的に除去するステップとを備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法によって実行される。   With respect to the above object, the object of the present invention is to divide the original image from the sensor into a plurality of regions and to eliminate the green channel odd-even mismatch of the original image for each region in order to eliminate artifacts of the demosaiced image. Adaptively removing the adaptive green channel odd-even mismatch removal method.

本発明の目的は、該原画像の領域ごとに赤色行の緑色(GR)チャネル利得および青色行の緑色(GB)チャネル利得を校正するステップによって緑色チャネル奇偶不整合を適応的に除去する方法によって実行される。該校正するステップの後で、該緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、個々の領域ごとに校正された該赤色行の緑色画素に該GRチャネル利得を、該青色行の該緑色画素に該GBチャネル利得を領域ごとに適用する。   An object of the present invention is to provide a method for adaptively removing green channel odd-even mismatches by calibrating the green (GR) channel gain of the red row and the green (GB) channel gain of the blue row for each region of the original image. Executed. After the step of calibrating, the GR channel gain is applied to the green pixels in the red row and the green pixels in the blue row calibrated for each region to remove the green channel odd-even mismatch. GB channel gain is applied for each region.

本発明の目的は、該原画像の領域ごとに、中央緑色画素の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成し、第1の階層の合計を形成するために、該領域の該中央緑色画素に対する第1の階層の周辺緑色画素の第2の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計し、第2の階層の合計を形成するために、該領域の該中央緑色画素に対する第2の階層の周辺緑色画素の第3の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計し、重み付け緑色画素の総計を形成するために、該重み付け中央緑色画素値と、該第1の階層の合計と、該第2の階層の合計を合計することによって、該緑色チャネル奇偶不整合を適応的に除去する方法によって実行される。重み付け緑色画素の総計を生成した後で、重み付け緑色画素の総計は正規化される。緑色チャネル奇遇不整合を除去するために、該正規化された重み付け緑色画素の総計を該領域の中央緑色画素値と置換する。   The object of the present invention is to generate, for each region of the original image, a weighted central green pixel value based on the first weighting factor of the central green pixel and form a sum of the first hierarchy. Summing the weighted green pixel values based on the second weighting factors of the surrounding green pixels of the first hierarchy for the central green pixel and forming a second hierarchy sum for the central green pixel of the region Summing the weighted green pixel values based on the third weighting factors of the peripheral green pixels of the second hierarchy and forming a total of the weighted green pixels, This is performed by a method that adaptively removes the green channel odd-even mismatch by summing the sum of the second hierarchy and the sum of the second hierarchy. After generating the weighted green pixel total, the weighted green pixel total is normalized. To remove the green channel odd mismatch, replace the normalized weighted green pixel sum with the central green pixel value of the region.

本発明の目的は、該緑色チャネル奇偶不整合を原バイエル画像から除去する方法によって実行される。   The object of the invention is carried out by a method for removing the green channel odd-even mismatch from the original Bayer image.

本発明の目的は、該利得を校正する時に画像の領域ごとにエッジ画素を除去することによってデモザイク処理前に該緑色チャネル奇偶不整合を除去する方法によって実行される。   The object of the invention is carried out by a method of removing the green channel odd-even mismatch before demosaicing by removing edge pixels for each region of the image when calibrating the gain.

本発明の目的は、校正する時に、1セットの有効画素対を形成するために、各領域の不良画素およびエッジ画素をフィルタリングして取り除く、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法によって実行される。   The object of the present invention is performed by an adaptive green channel odd-even mismatch removal method that filters out bad pixels and edge pixels in each region to form a set of effective pixel pairs when calibrating.

本発明の目的は、校正する時に、該領域の該有効画素対の数を計数し、該赤色行の該有効緑色画素の平均数を計算し、該青色行の該有効緑色画素の平均数を計算する、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法によって実行される。   The purpose of the present invention is to calculate the average number of effective green pixels in the red row, calculate the average number of effective green pixels in the red row, and calculate the average number of effective green pixels in the blue row. Performed by the adaptive green channel odd-even mismatch removal method to calculate.

本発明の目的は、校正する時に、該GRチャネル利得および該GBチャネル利得を先行画像のGRチャネル利得およびGBチャネル利得でフィルタリングして雑音分散を低減する、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法によって実行される。該適用されたGRチャネル利得および該適用されたGBチャネル利得は、それぞれ、該フィルタリングされたGRチャネル利得および該フィルタリングされたGBチャネル利得である。   An object of the present invention is performed by an adaptive green channel odd-even mismatch removal method that reduces the noise variance by filtering the GR channel gain and the GB channel gain with the GR channel gain and GB channel gain of the preceding image when calibrating. Is done. The applied GR channel gain and the applied GB channel gain are the filtered GR channel gain and the filtered GB channel gain, respectively.

本発明の目的は、各領域の赤色行の該緑色画素に該GRチャネル利得を乗算し、青色行の該緑色画素に該GBチャネル利得を乗算し、該奇偶不整合を補正して、デモザイク処理後の該アーチファクトを消失させることを含む、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法によって実行される。   An object of the present invention is to perform demosaic processing by multiplying the green pixel in the red row of each region by the GR channel gain, multiplying the green pixel in the blue row by the GB channel gain, and correcting the odd-even mismatch. Performed by an adaptive green channel odd-even mismatch removal method that includes eliminating the artifacts later.

本発明の目的は、実行時に画像の領域ごとにGRチャネル利得およびGBチャネル利得を校正するように実施可能な命令を備える、処理デバイスによって実行されるプログラムコードによって行われる。命令はまた、個々の領域ごとに校正された該GRチャネル利得および該GBチャネル利得を領域ごとに適用して、緑色チャネル奇偶不整合を該画像から適応的に除去するように実施可能である。   The object of the present invention is achieved by program code executed by a processing device comprising instructions that can be implemented to calibrate the GR channel gain and GB channel gain for each region of the image at runtime. The instructions can also be implemented to apply the calibrated GR channel gain and the GB channel gain for each region for each region to adaptively remove the green channel odd-even mismatch from the image.

本発明の目的は、画像の領域ごとにGRチャネル利得およびGBチャネル利得を校正する手段を備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去モジュールによって実行される。該モジュールはまた、該緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、個々の領域ごとに校正された該GBチャネル利得を該赤色行の緑色画素に、該GRチャネル利得を該青色行の該緑色画素に領域ごとに適用する手段を含んでいる。   The object of the invention is performed by an adaptive green channel odd-even mismatch removal module comprising means for calibrating the GR channel gain and GB channel gain for each region of the image. The module also removes the green channel odd-even mismatch from the green pixel in the red row and the GR channel gain from the green row in the blue row, calibrated for each region. Means for applying to each region.

本発明の目的は、中央緑色画素の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成する手段を備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去モジュールによって実行される。該モジュールはさらに、第1の階層の合計を形成するために、該領域の該中央緑色画素に対する第1の階層の周辺緑色画素の第2の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計する手段と、第2の階層の合計を形成するために、該領域の該中央緑色画素に対する第2の階層の周辺緑色画素の第3の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計する手段とを備えている。該モジュールはまた、重み付け緑色画素の総計を形成するために、該重み付け中央緑色画素値と、該第1の階層の合計と、該第2の階層の合計とを合計する手段と、該重み付け緑色画素の総計を正規化する手段と、該緑色チャネル奇偶不整合を除去するために該中央緑色画素の画素値を該正規化された重み付け緑色画素の総計と置換する手段とを含んでいる。   The object of the present invention is performed by an adaptive green channel odd-even mismatch removal module comprising means for generating a weighted central green pixel value based on a first weighting factor of the central green pixel. The module further includes means for summing weighted green pixel values based on a second weighting factor of peripheral green pixels of the first hierarchy for the central green pixel of the region to form a first hierarchy sum. And a means for summing weighted green pixel values based on a third weighting factor of peripheral green pixels of the second hierarchy for the central green pixel of the region to form a sum of the second hierarchy ing. The module also includes means for summing the weighted median green pixel value, the sum of the first tier, and the sum of the second tier to form a sum of weighted green pixels; Means for normalizing the pixel total and means for replacing the central green pixel value with the normalized weighted green pixel total to remove the green channel odd-even mismatch.

本発明の目的は、実行時に中央緑色画素の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成するように実施可能な命令を備える処理デバイスによって実行されるプログラムコードによって行われる。該プログラムコードはさらに、第1の階層の合計を形成するために、該領域の該中央緑色画素に対する第1の階層の周辺緑色画素の第2の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計し、第2の階層の合計を形成するために、該領域の該中央緑色画素に対する第2の階層の周辺緑色画素の第3の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計するように実施可能である。該プログラムコードはさらに、重み付け緑色画素の総計を形成するために該重み付け中央緑色画素値と、該第1の階層の合計と、該第2の階層の合計とを合計し、該重み付け緑色画素の総計を正規化し、該緑色チャネル奇偶不整合を除去するために該中央緑色画素の画素値を該正規化された重み付け緑色画素の総計と置換するように実施可能である。   The object of the present invention is performed by program code executed by a processing device comprising instructions executable at run time to generate a weighted central green pixel value based on a first weighting factor of the central green pixel. The program code further sums weighted green pixel values based on a second weighting factor of the surrounding green pixels of the first hierarchy for the central green pixel of the region to form a sum of the first hierarchy. To sum the weighted green pixel values based on a third weighting factor of peripheral green pixels of the second hierarchy for the central green pixel of the region to form a sum of the second hierarchy. is there. The program code further sums the weighted central green pixel value, the sum of the first hierarchy, and the sum of the second hierarchy to form a sum of weighted green pixels, It can be implemented to normalize the sum and replace the pixel value of the central green pixel with the normalized weighted green pixel sum to remove the green channel odd-even mismatch.

上記概要ならびに本発明の好ましい実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解される。本発明を説明する目的で、現在好ましい実施形態が図面に示されている。しかし、本発明は、示されているものと全く同一の構成に制限されないことが理解されるべきである。   The foregoing summary, as well as the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, will be better understood when read in conjunction with the appended drawings. For the purpose of illustrating the invention, there are shown in the drawings embodiments which are presently preferred. However, it should be understood that the invention is not limited to the exact configuration as shown.

詳細な説明Detailed description

本発明は多数の異なる形の実施形態を許容できるが、本明細書および添付の図面は、本発明の使用例として幾つかの形のみを開示している。本発明は、このような説明されている実施形態に制限されることを意図したものではなく、本発明の範囲は添付の請求項に示されている。   While the invention is susceptible to many different forms of embodiments, the present specification and the accompanying drawings disclose only a few forms of use of the invention. The present invention is not intended to be limited to such described embodiments, but the scope of the present invention is set forth in the appended claims.

本発明に従う緑色チャネル奇偶不整合除去方法の好ましい実施形態を、スナップショット画像に対する特定の応用に関して後述する。しかし、本発明は緑色チャネル補正を必要とする他のタイプの画像にも十分に適応することは、当業者によって認識されるであろう。次に詳細に図面を参照すると、全体を通して同じ参照番号は同じ要素を示しており、本発明によると、図6A、6B、および7において、自己校正プロセスおよび補正プロセスは全体的に参照番号100および120で示されている。   A preferred embodiment of the green channel odd-even mismatch removal method according to the present invention will be described below with respect to a specific application for snapshot images. However, it will be recognized by those skilled in the art that the present invention is well adapted to other types of images that require green channel correction. Referring now to the drawings in detail, like reference numerals designate like elements throughout, and according to the present invention, in FIGS. 6A, 6B, and 7, the self-calibration and correction processes are generally referred to as reference numerals 100 and 120.

しかし、本発明の理解を可能にするために、奇偶不整合とは、赤色画素および緑色画素を有する赤色行の緑色画素と、青色画素および緑色画素を有する青色行の緑色画素とが不整合であることを指す。上述の複数の理由により、シーン(scene)が平滑なフラットフィールド画像であっても、緑色画素応答は異なる。不整合は通常Gr/Gbの比として特徴付けられる。Grは赤色行の緑色画素を意味しており、Gbは青色行の緑色画素を意味している。理想的には、この比は1.0でなければならない。   However, to enable an understanding of the present invention, odd-even mismatch is a mismatch between a green pixel in a red row having red and green pixels and a green pixel in a blue row having blue and green pixels. It points to something. For the reasons described above, the green pixel response is different even if the scene is a smooth flat field image. Mismatch is usually characterized as a ratio of Gr / Gb. Gr means a green pixel in the red row, and Gb means a green pixel in the blue row. Ideally this ratio should be 1.0.

図2Aおよび2Bに示されているように、緑色チャネル奇偶不整合は画像全体で非常に不均一である。不整合パターンは容易にモデル化できない。緑色チャネルの不整合はセンサごとに異なることが明らかである。さらに、同一センサモデルの異なるモジュールにズレが生じることがある。同一センサによって取り込まれた図4の室内画像の緑色チャネルの不整合と図5の屋外画像の緑色チャネルの不整合とを比較することによって、緑色チャネルの不整合は画像内容にも左右されることが容易に分かる。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the green channel odd-even mismatch is very non-uniform across the image. Inconsistent patterns cannot be easily modeled. It is clear that the green channel mismatch varies from sensor to sensor. In addition, misalignment may occur in different modules of the same sensor model. By comparing the green channel mismatch of the indoor image of FIG. 4 captured by the same sensor with the green channel mismatch of the outdoor image of FIG. 5, the green channel mismatch is also dependent on the image content. Is easily understood.

第1の例示的な実施形態において、緑色チャネル奇偶不整合除去方法は、図6Aおよび6Bを参照して説明されている領域ごとの適応緑色チャネル利得自己校正プロセス100と、図7を参照して説明されている補正プロセス120とを含む。概して、緑色チャネル奇偶不整合除去方法は、領域ごとの適応緑色チャネル利得自己校正プロセス100によって緑色チャネルの不整合を補償した後、補正プロセス120においてスナップショット撮像デバイス200のセンサモジュール210(図11)から出力されたすべての最終スナップショット画像に緑色チャネルの利得を領域ごとに適用する。   In the first exemplary embodiment, the green channel odd / even mismatch removal method includes a per-region adaptive green channel gain self-calibration process 100 described with reference to FIGS. 6A and 6B, and FIG. And a correction process 120 as described. In general, the green channel odd-even mismatch removal method compensates for green channel mismatch by a region-by-region adaptive green channel gain self-calibration process 100 and then in a correction process 120 the sensor module 210 (FIG. 11) of the snapshot imaging device 200. Apply the green channel gain for each region to all final snapshot images output from.

次に図6A、6B、8、9、10A、および10Bを参照すると、領域ごとの適応緑色チャネル利得自己校正プロセス100はステップS102から開始し、ここでは、原画像のようなセンサモジュール210(図11)から出力された画像150全体は、M×M個の画素(図10B)からなるX×Y個の領域(図10A)に分割される(なお、Mは2の倍数である)。例示的な実施形態では、画像150は4×3(X=4、Y=3)個の領域に分割され、各領域は8×8個の画素に分割される。この例では、画像150には12個の領域がある。R1と表示された斜線領域は、図10Bに示されているようにM×M個の画素に分割される。画像150は原バイエル画像であり、デモザイク処理230を受けていない。従って、図10Bは、領域R1の原バイエル表記を示している。   Referring now to FIGS. 6A, 6B, 8, 9, 10A, and 10B, the per-region adaptive green channel gain self-calibration process 100 begins at step S102, where a sensor module 210 (FIG. 11) is divided into X × Y areas (FIG. 10A) made up of M × M pixels (FIG. 10B) (M is a multiple of 2). In the exemplary embodiment, image 150 is divided into 4 × 3 (X = 4, Y = 3) regions, and each region is divided into 8 × 8 pixels. In this example, image 150 has 12 regions. The hatched area labeled R1 is divided into M × M pixels as shown in FIG. 10B. Image 150 is an original Bayer image and has not undergone demosaic processing 230. Accordingly, FIG. 10B shows the original Bayer notation for region R1.

単に説明の目的で、図10Bの第1の行は、緑色および青色の画素が交互になっている青色行である。青色行の緑色画素はGBと記される。第1の行の直後の第2の行は、緑色と赤色の画素が交互になっている赤色行である。赤色行の緑色画素はGRと記される。この例示的な実施形態において、図10Bの第1の列は、緑色と赤色の画素を交互に含んでいる。   For illustrative purposes only, the first row in FIG. 10B is a blue row with alternating green and blue pixels. The green pixels in the blue row are marked GB. The second row immediately after the first row is a red row in which green and red pixels are alternated. The green pixel in the red row is denoted as GR. In this exemplary embodiment, the first column of FIG. 10B includes alternating green and red pixels.

再度図6Aの流れ図を参照すると、ステップS102にはステップS103が続き、ここでは領域は1に設定される。ステップS103にはステップS104が続き、ここでは、領域ごとに、赤色行および青色行上の隣接緑色画素GRおよびGBの比が計算される。この例示的な実施形態では、各領域の2つのGB、GR画素対が選択される。ステップS104にはステップS106が続き、ここでは不良画素およびエッジ画素がフィルタリングして取り除かれる。   Referring again to the flowchart of FIG. 6A, step S102 is followed by step S103, where the region is set to 1. Step S103 is followed by step S104 where the ratio of the adjacent green pixels GR and GB on the red and blue rows is calculated for each region. In this exemplary embodiment, two GB, GR pixel pairs in each region are selected. Step S104 is followed by step S106, where defective pixels and edge pixels are filtered out.

不良画素は同一色の隣接画素に基づいて検出することができる。例えば、同一色の現在の画素と隣接画素との比較があるしきい値を超えると、現在の画素は不良と判定され得る。他方、エッジ画素検出はA×Aサイズのウィンドウおよび2−D畳み込み(2-D convolution)を用いることができる。2−D畳み込みの出力がしきい値と比較される。出力がしきい値より大きい場合、この出力はエッジである。そうでない場合は、出力はエッジではない。不良画素検出およびエッジ画素検出アルゴリズムは多数ある。ゆえに、不良画素検出およびエッジ画素検出に関する上記説明は例示目的にすぎない。   A defective pixel can be detected based on adjacent pixels of the same color. For example, if a comparison between a current pixel of the same color and an adjacent pixel exceeds a certain threshold, the current pixel may be determined to be defective. On the other hand, edge pixel detection can use an A × A size window and 2-D convolution. The output of the 2-D convolution is compared to a threshold value. If the output is greater than the threshold, this output is an edge. Otherwise, the output is not an edge. There are many bad pixel detection and edge pixel detection algorithms. Therefore, the above description regarding defective pixel detection and edge pixel detection is for illustrative purposes only.

ステップS106にはステップS108が続き、ここでは、領域内の不良ではない画素のGBおよびGR画素値の平均(Gr_avgおよびGb_avgと記されている)が計算される。ステップS108には図6BのステップS110が続く。Gr_avgおよびGb_avgは、それぞれ以下に説明されている式(1)および式(2)に基づいて計算される。   Step S106 is followed by step S108, where the average of GB and GR pixel values (denoted Gr_avg and Gb_avg) of non-defective pixels in the region is calculated. Step S108 is followed by step S110 in FIG. 6B. Gr_avg and Gb_avg are calculated based on the equations (1) and (2) described below, respectively.

次に図8を参照して、Gr_avgおよびGb_avgの画素値を算出するプロセスについて説明する。またGr_avgおよびGb_avgを算出する例示的なコードは、このセクションに続く付記(Appendix)において提供される。ステップS108のプロセスはステップS140から開始し、ここでは検討中の領域内の有効画素対の数(#VP)が計数または測定される。有効対とは、フィルタリングステップS106後に残っている不良ではない画素の対である。ステップS140にはステップS142が続き、ここではiが0に設定される。ステップS142には、判定ステップであるステップS144が続き、iがその領域の有効対の数(#VP)未満であるかどうかを判定する。判定が「はい」の場合、ステップS146において、赤色行の不良ではない緑色画素GRのGR画素値の合計(Gr_sumと記されている)が算出される。ステップS146にはステップS148が続き、ここでは、青色行の不良ではない緑色画素GBのGB画素値の合計(Gb_sumと記されている)が算出される。ステップS148にはステップS150が続き、ここではiが1ずつインクリメントされる。   Next, a process for calculating pixel values of Gr_avg and Gb_avg will be described with reference to FIG. Exemplary code for calculating Gr_avg and Gb_avg is also provided in the Appendix following this section. The process of step S108 begins with step S140, where the number of valid pixel pairs (#VP) in the region under consideration is counted or measured. An effective pair is a pair of non-defective pixels remaining after the filtering step S106. Step S140 is followed by step S142, where i is set to zero. Step S142 is followed by step S144, which is a determination step, to determine whether i is less than the number of valid pairs in the region (#VP). If the determination is “Yes”, in step S146, the sum of GR pixel values (denoted as Gr_sum) of the green pixels GR that are not defective in the red row is calculated. Step S146 is followed by step S148, where the sum of GB pixel values (denoted as Gb_sum) of green pixels GB that are not defective in the blue row is calculated. Step S148 is followed by step S150, where i is incremented by one.

ステップS150からステップS144に戻る。ステップS144、S146、148、および150はループであり、iが有効対の数未満になるまで反復される。従って、ステップS146において、合計は、その領域の各対応する不良ではないGR画素の緑色画素値分インクリメントされる。ステップS148において、合計は、各対応する不良ではないGB画素の緑色画素値分インクリメントされる。不良ではないGRおよびGB画素のすべてが個々に合計されると、ステップS144にはステップS152が続き、ここでは、Gr_avg(領域の赤色行の不良ではない緑色画素の平均画素値)が、以下のように定義されている式(1)に基づいて算出される:
Gr_avg=Gr_sum/領域あたりの有効対の数 式(1)
ステップS152にはステップS154が続き、ここでは、Gb_avg(領域の青色行の不良ではない緑色画素の平均画素値)が、以下のように定義されている式(2)に基づいて算出される:
Gb_avg=Gb_sum/領域あたりの有効対の数 式(2)
次に図6Bおよび図9を参照すると、ステップS110において、2つのチャネルの緑色画素値の平均利得Gr_gainおよびGb_gainが算出される。このことは、弱い緑色チャネルが1より大きな数値の利得(digital gain)を適用されるのに対して、強い緑色チャネルが1.0より小さな数値の利得を適用されることを意味している。このプロセスの目的は、異なる色のチャネル間ではなく、2つのチャネルの緑色画素を平衡化することであるため、1.0より小さな利得の適用は色ズレをもたらさないことに注目すべきである。従って、各(GB,GR)対のチャネル利得は、以下のように定義されているステップS160の式(3)、ステップS162の式(4)、およびステップS164の式(5)から導き出すことができる:
avg=(Gr_avg+Gb_avg)/2 式(3)
Gr_gain=avg/GR_avg 式(4)
Gb_gain=avg/GB_avg 式(5)
ここで、avgは、その領域内の不良ではないまたは有効な画素対について、式(1)で算出された赤色行の有効(不良ではない)緑色画素GRと、式(2)で算出された青色行の有効(不良ではない)緑色画素GRとの平均から算出される平均値である。
The process returns from step S150 to step S144. Steps S144, S146, 148, and 150 are loops and are repeated until i is less than the number of valid pairs. Accordingly, in step S146, the sum is incremented by the green pixel value of each corresponding non-defective GR pixel in the region. In step S148, the sum is incremented by the green pixel value of each corresponding non-defective GB pixel. When all non-defective GR and GB pixels are individually summed, step S144 is followed by step S152, where Gr_avg (the average pixel value of the non-defective green pixels in the region's red row) is: Is calculated based on equation (1) defined as:
Gr_avg = Gr_sum / number of effective pairs per region (1)
Step S152 is followed by step S154, where Gb_avg (average pixel value of non-defective green pixels in the region's blue row) is calculated based on equation (2) defined as follows:
Gb_avg = Gb_sum / number of effective pairs per region (2)
Next, referring to FIG. 6B and FIG. 9, in step S110, the average gains Gr_gain and Gb_gain of the green pixel values of the two channels are calculated. This means that the weak green channel is applied with a digital gain greater than 1, whereas the strong green channel is applied with a gain less than 1.0. It should be noted that the application of a gain less than 1.0 does not result in color misregistration because the purpose of this process is to balance the green pixels of the two channels rather than between the channels of different colors. . Therefore, the channel gain of each (GB, GR) pair can be derived from equation (3) in step S160, equation (4) in step S162, and equation (5) in step S164 defined as follows. it can:
avg = (Gr_avg + Gb_avg) / 2 Formula (3)
Gr_gain = avg / GR_avg Formula (4)
Gb_gain = avg / GB_avg Formula (5)
Here, avg is calculated by the valid (non-defective) green pixel GR of the red row calculated by the expression (1) and the expression (2) for the non-defective or effective pixel pair in the region. It is an average value calculated from the average of valid (not defective) green pixels GR in the blue row.

ステップS110は、チャネル利得Gr_gainおよびGb_gainを生成し、これらはステップS112に渡される。ステップS112において、現在の画像150のGr_gainおよびGb_gainは、先行画像のチャネル利得(Gr_gainおよびGb_gain)でローパスフィルタリングされ、雑音分散を低減することができる。現在の画像のフィルタリングされたGr_gainおよびGb_gainは、Gr_gain’およびGb_gain’と記される。   Step S110 generates channel gains Gr_gain and Gb_gain, which are passed to step S112. In step S112, Gr_gain and Gb_gain of the current image 150 can be low-pass filtered with the channel gains (Gr_gain and Gb_gain) of the previous image to reduce noise variance. The filtered Gr_gain and Gb_gain of the current image are denoted as Gr_gain 'and Gb_gain'.

ステップS112を表すボックスは、Gr_gain’およびGb_gain’として記された2つの出力を有し、これらは、補正プロセスにおいて算出に使用するために記憶される。ステップS112にはステップS114が続き、ここでは領域がインクリメントされる。   The box representing step S112 has two outputs labeled Gr_gain 'and Gb_gain', which are stored for use in the calculation in the correction process. Step S112 is followed by step S114, where the region is incremented.

図6Aおよび6Bのプロセスは反復され、Gr_gainおよびGb_gainまたはフィルタリングされたGr_gain’およびGb_gain’を領域ごとに算出する。従って、ステップS114に続く判定ステップS116は、さらに領域があるかどうかを判定する。「はい」の場合、ステップS116は図6AのステップS104に戻り、次の領域を自己校正する。一方、これ以上領域がない場合、2つのチャネル利得を校正する自己校正プロセス100は終了する。   The process of FIGS. 6A and 6B is repeated to calculate Gr_gain and Gb_gain or filtered Gr_gain 'and Gb_gain' for each region. Accordingly, a determination step S116 subsequent to step S114 determines whether there is more area. If “yes”, step S116 returns to step S104 in FIG. 6A to self-calibrate the next region. On the other hand, if there are no more regions, the self-calibration process 100 for calibrating the two channel gains ends.

次に図7を参照して、領域ごとにGr_gain’およびGb_gain’を使用する補正プロセス120について次に説明する。プロセス120はステップS122から開始し、ここでは領域が1に設定される。ステップS122にはステップS124が続き、ここでは青色行の各緑色画素GBの画素値にGb_gain’が乗算される。ステップS124にはステップS126が続き、ここでは赤色行の各緑色画素GRの画素値にGr_gain’が乗算される。ステップS126にはステップS128が続き、ここでは領域がインクリメントされる。ステップS128にはステップS130が続き、ここではさらに領域があるかどうかが判定される。「いいえ」の場合、プロセス120は終了する。一方、「はい」の場合、ステップS130はステップS124に戻り、ここでは次の領域に補正が適用される。   Next, referring to FIG. 7, a correction process 120 using Gr_gain 'and Gb_gain' for each region will be described next. Process 120 begins at step S122, where the region is set to one. Step S122 is followed by step S124, in which the pixel value of each green pixel GB in the blue row is multiplied by Gb_gain '. Step S124 is followed by step S126, where the pixel value of each green pixel GR in the red row is multiplied by Gr_gain '. Step S126 is followed by step S128, where the region is incremented. Step S128 is followed by step S130, where it is determined whether there are more areas. If no, process 120 ends. On the other hand, if “yes”, step S130 returns to step S124, where correction is applied to the next region.

32×32画素の領域サイズを用いて、自己校正および補正プロセス100および120はテスト画像で実行され、このテスト画像のデモザイク出力はクロスハッチパターンをもはや示さない。32×32の領域サイズは十分小さいため、従って、補正済み画像は認識可能な領域境界アーチファクトをまったく示さない。しかし、領域サイズが256×256のように大き過ぎる場合、ブロッキネス(blockiness)のアーチファクトが認識可能になることがある。図12はデモザイク処理後の補正済み画像10’を示している。図1と比較すると、図12の画像10’は大きく改善されている。   Using an area size of 32 × 32 pixels, self-calibration and correction processes 100 and 120 are performed on the test image, and the demosaic output of this test image no longer shows a cross-hatch pattern. The 32x32 region size is small enough so that the corrected image does not show any recognizable region boundary artifacts. However, if the region size is too large, such as 256 × 256, blockiness artifacts may be recognizable. FIG. 12 shows the corrected image 10 ′ after demosaic processing. Compared to FIG. 1, the image 10 'of FIG. 12 is greatly improved.

次に図11を参照すると、スナップショット撮像デバイス200は、レンズ202と、画像処理ユニット212およびカラーフィルタリングユニット214を有するセンサモジュール210とを含んでいる。カラーフィルタリングユニット214は、原バイエル画像を生成するバイエルカラーフィルタ配列である。原バイエル画像は、緑色チャネル奇偶不整合除去モジュール220によって補正される。1つの画素の位置における全3原色の赤、緑、および青のセンサ値は、隣接画素から補間される。この補間プロセスはデモザイク処理ユニット230によって実行される。画素複製、双一次補間、および中央値補間のような多数のデモザイク方法がある。適応緑色チャネル奇偶不整合除去モジュール220の出力は、補正された原バイエル画像をデモザイク処理ユニット230に提供する。   Referring now to FIG. 11, the snapshot imaging device 200 includes a lens 202 and a sensor module 210 having an image processing unit 212 and a color filtering unit 214. The color filtering unit 214 is a Bayer color filter array that generates an original Bayer image. The original Bayer image is corrected by the green channel odd / even mismatch removal module 220. The sensor values for all three primary colors red, green, and blue at the position of one pixel are interpolated from adjacent pixels. This interpolation process is performed by demosaic processing unit 230. There are a number of demosaicing methods such as pixel replication, bilinear interpolation, and median interpolation. The output of the adaptive green channel odd / even mismatch removal module 220 provides the corrected original Bayer image to the demosaic processing unit 230.

緑色チャネル奇偶不整合除去モジュール220によって行われる緑色チャネル奇偶不整合除去方法は、ファームウェア、ソフトウェア、およびハードウェアを使用して実施することができる。ファームウェアの実施の場合、ディジタル信号プロセス(DSP)222は1度に1つの領域を読み出し、アドバンスドRISCマシン(Advanced RISC Machine, ARM)226は、Gr_gain’およびGb_gain’をDSP222に供給する。DSP222は緑色画素に乗算を実行する。この処理は同じ場所にあり(in place)、つまり入力および出力画素は同じバッファ228を共有する。言い換えると、別のバッファを処理に割り当てる必要なしに、画像画素を新たな値に直接に置換することができる。プログラム命令224は、実行時に、領域ごとの適応緑色チャネル利得自己校正プロセス100および補正プロセス120を行うように実施可能である。   The green channel odd / even mismatch removal method performed by the green channel odd / even mismatch removal module 220 can be implemented using firmware, software, and hardware. In the case of a firmware implementation, the digital signal process (DSP) 222 reads one region at a time and the Advanced RISC Machine (ARM) 226 supplies Gr_gain 'and Gb_gain' to the DSP 222. The DSP 222 performs multiplication on the green pixel. This process is in place, ie input and output pixels share the same buffer 228. In other words, image pixels can be directly replaced with new values without having to allocate another buffer for processing. Program instructions 224 may be implemented to perform a per-region adaptive green channel gain self-calibration process 100 and a correction process 120 at run time.

DSP222およびARM226は緑色チャネル奇偶不整合除去モジュール220の一部として示されているが、スナップショット撮像デバイス200は、画像処理ユニット212、カラーフィルタリングユニット214、およびデモザイク処理ユニット230の機能を実行するために、DSP222およびARM226をもとから含んでいる場合がある。従って、プログラム命令224を実行する処理デバイスは、もとから存在している場合がある。   Although DSP 222 and ARM 226 are shown as part of green channel odd-even mismatch removal module 220, snapshot imaging device 200 performs the functions of image processing unit 212, color filtering unit 214, and demosaic processing unit 230. In some cases, DSP 222 and ARM226 are originally included. Thus, a processing device that executes the program instructions 224 may already exist.

他方、ソフトウェアの実施の場合、限定するわけではないが、例えばCコードのようなプログラミング言語で記述されているプログラム命令は、ARM226上で実行され、原バイエル画像などの原画像を複数の領域に分割し、その領域についてGr_gain’およびGb_gain’を使用して緑色画素に乗算を行う。ARM226は一般的に既存のものであり、プログラム命令224を実行するために使用することができる。従って、ARM226は自己校正および補正プロセス100および120の両方を実行する。ソフトウェアの実施でも、この処理は同じ場所にあるため、別のバッファを処理に割り当てる必要なしに、画像画素を新たな値に直接に置換することができる。   On the other hand, in the case of software implementation, although not limited, program instructions written in a programming language such as C code, for example, are executed on the ARM 226, and an original image such as an original Bayer image is divided into a plurality of areas. Divide and use the Gr_gain ′ and Gb_gain ′ for that region to multiply the green pixels. ARM 226 is generally existing and can be used to execute program instructions 224. Accordingly, ARM 226 performs both self-calibration and correction processes 100 and 120. In a software implementation, this process is in the same place, so the image pixel can be directly replaced with a new value without having to allocate another buffer to the process.

ハードウェアの実施の場合、ルックアップテーブルのサイズが問題にならない限り、自己校正および補正プロセス100および120はハードウェアで実施することができる。   For hardware implementations, the self-calibration and correction processes 100 and 120 can be implemented in hardware as long as the size of the lookup table is not an issue.

緑色チャネル奇偶不整合は、画像プロセッサのビデオフロントエンド(VFE)処理についてまったく新たな問題を生じる。不均一な不整合分布の性質により、全体的なチャネル利得はこの問題を解決しなかった。領域ごとの校正および補正プロセス100および120は、不均一な不整合分布に関する問題を解決する効率的かつ迅速な方法を提供する。   The green channel odd-even mismatch creates a whole new problem for image processor video front end (VFE) processing. Due to the nature of the non-uniform mismatch distribution, the overall channel gain has not solved this problem. The area-by-area calibration and correction processes 100 and 120 provide an efficient and quick way to solve the problem with non-uniform mismatch distribution.

図13Aは、詳細に後述されるように、緑色画素にインデックスを付した通常のRGBバイエルパターンを示している。緑色チャネルを適応的に平衡化して奇偶不整合を除去する代わりの適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300について、図14A乃至14Eの流れ図および図13Aおよび13Bの画像を参照して説明する。この実施形態では、プログラム命令224(図11)は、ここで説明される適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300を実行するために実施可能な命令を含むように修正される。   FIG. 13A shows a normal RGB Bayer pattern with green pixels indexed, as described in detail below. An alternative adaptive green channel odd / even mismatch removal method 300 that adaptively balances the green channel to remove the odd / even mismatch is described with reference to the flowcharts of FIGS. 14A-14E and the images of FIGS. 13A and 13B. In this embodiment, program instructions 224 (FIG. 11) are modified to include instructions that can be implemented to perform adaptive green channel odd-even mismatch removal method 300 described herein.

適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300はステップS302から開始し、ここでは図13Aで最もよく分かる原バイエル画像のような原画像が取得される。方法300の理解を可能にするために、図13Aは緑色画素にインデックスを付している。ステップS302にはステップS304が続き、ここではN×N画素の領域が画像から作成される。例示的な実施形態では、Nは奇数であり5に等しい。ステップS304にはステップS306が続き、ここでは中央緑色画素(CGP)が選択される。この実施形態において、CGPは図13AにG22と記されている。ステップS306にはステップS308が続き、ここでは第1の重み係数がCGP G22に割り当てられる。例示的な実施形態では、第1の重み係数は8である。ステップS308にはステップS310が続き、ここでは、第2の重み係数が、CGPから1画素の距離にある領域N×N内の全緑色画素に割り当てられる。例示的な実施形態において、CGPまでの距離が1である対向する緑色チャネル内に近傍する緑色画素は4つある。1画素の距離のこれらの隣接画素は、ここでは「GP1」と称され、全体として第1の階層を定義する。第1の階層のGP1は、G11、G13、G31、およびG33とインデックスを付された緑色画素を含む。例示的な実施形態において、第2の重み係数は4である。   The adaptive green channel odd / even mismatch removal method 300 begins at step S302, where an original image such as the original Bayer image best seen in FIG. 13A is acquired. To enable an understanding of the method 300, FIG. 13A indexes the green pixels. Step S302 is followed by step S304, where an N × N pixel region is created from the image. In the exemplary embodiment, N is odd and equal to 5. Step S304 is followed by step S306, where the central green pixel (CGP) is selected. In this embodiment, the CGP is labeled G22 in FIG. 13A. Step S306 is followed by step S308, in which a first weighting factor is assigned to CGP G22. In the exemplary embodiment, the first weighting factor is 8. Step S308 is followed by step S310, in which a second weighting factor is assigned to all green pixels in the region N × N at a distance of one pixel from CGP. In the exemplary embodiment, there are four neighboring green pixels in opposing green channels with a distance to the CGP of 1. These adjacent pixels at a distance of one pixel are referred to herein as “GP1” and define the first hierarchy as a whole. GP1 in the first hierarchy includes green pixels indexed with G11, G13, G31, and G33. In the exemplary embodiment, the second weighting factor is 4.

ステップS310にはステップS312が続き、ここでは、CGP G22から2画素の距離の緑色画素に第3の重み係数が割り当てられる。2画素の距離のこれらの近傍する画素は、ここでは「GP2」と称され、全体として第2の階層を定義する。例示的な実施形態において、G00、G02、G04、G20、G24、G40、G42、およびG44とインデックスを付された8つのGP2が第2の階層にあり、各々は重み係数1をとる。従って、全重み係数は32であるため、5ビットのダウンシフトまたは2で割ることによって正規化が容易になされ、画素値は、2進表現を使用して8、10、または12ビットで表され得る。正規化については後述する。 Step S310 is followed by step S312 where a third weighting factor is assigned to the green pixels at a distance of 2 pixels from CGP G22. These neighboring pixels at a distance of two pixels are referred to herein as “GP2” and define the second hierarchy as a whole. In the exemplary embodiment, there are eight GP2s indexed G00, G02, G04, G20, G24, G40, G42, and G44, each taking a weighting factor of one. Thus, since the total weight factor is 32, normalization is facilitated by downshifting by 5 bits or dividing by 25 , and pixel values are represented in 8, 10, or 12 bits using a binary representation. Can be done. The normalization will be described later.

ステップS312にはステップS314が続き、ここではF_max、F_minが設定および算出される。F_maxは最大緑色不整合比の上限しきい値(upper bound threshold)である。F_minは最大緑色不整合比の下限しきい値(lower bound threshold)である。ステップS314にはステップ316が続き、ここではオフセットが算出され、オフセットは平滑化の実行に関する強度しきい値(intensity threshold)である。   Step S312 is followed by step S314, where F_max and F_min are set and calculated. F_max is an upper bound threshold of the maximum green mismatch ratio. F_min is a lower bound threshold of the maximum green mismatch ratio. Step S314 is followed by step 316, where an offset is calculated, which is an intensity threshold for performing smoothing.

緑色チャネル不整合の1つの重要な要因は、周辺赤色画素のクロストーク(cross talk)に起因する。つまり、Gr/Gbチャネルの不一致(channel variance)は赤色チャネル値に左右される。従って、空間的に変化する緑色チャネル奇偶不整合を適切に除去するように、オフセットは周辺赤色画素に合わせる。例示的な実施形態では、周辺赤色画素はR10、R12、R14、R30、R32、およびR34のようにインデックスを付して記されている(図13B)。例示的な実施形態において、6つの周辺赤色画素がある。オフセットパラメータは、以下のように式(6)で定義されている:
オフセット=k平均(R10、R12、R14、R30、R32、R34) 式(6)
ここでkはクロストークの補正の大きさを調節するパラメータであり、R10、R12、R14、R30、R32、R34は、対応するインデックスを付された赤色画素の画素値を示している。
One important factor for green channel mismatch is due to the cross talk of surrounding red pixels. That is, the Gr / Gb channel mismatch depends on the red channel value. Therefore, the offset is aligned with the surrounding red pixels to properly remove the spatially varying green channel odd-even mismatch. In the exemplary embodiment, the peripheral red pixels are marked with an index such as R10, R12, R14, R30, R32, and R34 (FIG. 13B). In the exemplary embodiment, there are six peripheral red pixels. The offset parameter is defined by equation (6) as follows:
Offset = k * Average (R10, R12, R14, R30, R32, R34) Formula (6)
Here, k is a parameter for adjusting the magnitude of crosstalk correction, and R10, R12, R14, R30, R32, and R34 indicate pixel values of red pixels with corresponding indexes.

さらに、オフセットの上限(Offset Cap)として記される定数によってオフセットに上限を定めて、大き過ぎるオフセットしきい値を回避する。従って、オフセットが、オフセットの上限より大きい場合、ステップS316にはステップS317が続き、ステップS318において、オフセットは、オフセットの上限または他の定数に設定される。ステップS318にはステップS319が続く。しかし、オフセットが、オフセットの上限より大きくない場合、ステップS317にはステップS319が続く。   Furthermore, an upper limit is set for the offset by a constant described as an upper limit (Offset Cap) of the offset to avoid an offset threshold that is too large. Accordingly, if the offset is greater than the upper limit of the offset, step S316 is followed by step S317, where the offset is set to the upper limit of the offset or other constant. Step S318 is followed by step S319. However, if the offset is not greater than the upper limit of the offset, step S317 is followed by step S319.

ステップS319において、CGP G22について、変数P_max、P_min、およびG_sumが、以下のように定義されている式(7)、式(8)、および式(9a)によって計算される:
P_max=max(F_maxG22,G22+offset) 式(7)
P_min=min(F_minG22,G22−offset) 式(8)
G_sum=G22<<3 式(9a)
ここで、G22は中央画素G22の緑色画素値を示しており、P_maxは緑色画素の最大値であり、P_minは緑色画素の最小値である。さらに、符号「<<」は3ビットのアップシフトを示している。言い換えると、G_sumは、重み係数8(2)によって乗算された緑色中央画素G22の画素値に等しい。従って、式9(a)は、式(9b)のように書くこともできる:
G_sum=G22の画素値G22の重み係数 式(9b)
容易に分かるように、式(9a)または式(9b)のG_sumは、中央緑色画素(CGP)G22の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成する。
In step S319, for CGP G22, variables P_max, P_min, and G_sum are calculated according to equations (7), (8), and (9a) defined as follows:
P_max = max (F_max * G22, G22 + offset) Expression (7)
P_min = min (F_min * G22, G22-offset) Formula (8)
G_sum = G22 << 3 Formula (9a)
Here, G22 indicates the green pixel value of the central pixel G22, P_max is the maximum value of the green pixel, and P_min is the minimum value of the green pixel. Furthermore, the sign “<<” indicates a 3-bit upshift. In other words, G_sum is equal to the pixel value of the green central pixel G22 multiplied by the weighting factor 8 (2 3 ). Thus, equation 9 (a) can also be written as equation (9b):
G_sum = pixel value of G22 * weight coefficient of G22 Formula (9b)
As can be readily seen, G_sum in equation (9a) or equation (9b) generates a weighted central green pixel value based on the first weighting factor of central green pixel (CGP) G22.

ステップS319にはステップS320が続き、ここでは、中央緑色画素(CGP)G22から距離1の第1の緑色画素が、第1の階層で取得される。ステップS320にはステップS322が続き、ここでは、緑色画素GP1の画素値がP_min以上であり、かつP_max以下であるかどうかを判定する(ステップS322参照)。言い換えると、ステップS322は、評価中の緑色画素が範囲内にあるかどうかを判定する。ステップS322の判定が「はい」の場合、ステップS322にはステップS324が続き、ここでは、値G_sumが、第1の階層の重み付け画素値を生成するために2ビットをアップシフトされた第1の緑色画素GP1(例えば、インデックスを付された画素G11)の緑色画素値分インクリメントされる。より具体的には、G_sumは、式(10a)または式(10b)によって増加される:
G_sum+=GP1<<2 式(10a)、または
G_sum=G_sum+(GP1GP1の重み係数) 式(10b)
(第1の階層の重み係数=4)
ここで、GP1は、中央緑色画素を囲んでいる第1の階層のインデックスを付された緑色画素の画素値である。例示的な実施形態では、第1の階層のGP1はG11、G13、G31、およびG33を含んでいる。結果として、評価中の緑色画素値GP1がP_minおよびP_maxによって定義されている範囲内である場合、式(10a)または式(10b)のG_sumは、第1の階層の重み係数(4)つまり(2)が乗算された各GP1(G11、G13、G31、およびG33)の画素値分増加される。
Step S319 is followed by step S320, where the first green pixel at distance 1 from the central green pixel (CGP) G22 is acquired in the first hierarchy. Step S320 is followed by step S322, in which it is determined whether the pixel value of the green pixel GP1 is greater than or equal to P_min and less than or equal to P_max (see step S322). In other words, step S322 determines whether the green pixel under evaluation is within range. If the determination in step S322 is yes, step S322 is followed by step S324, where the value G_sum is first shifted up by 2 bits to generate a weighted pixel value for the first hierarchy. It is incremented by the green pixel value of the green pixel GP1 (eg, the indexed pixel G11). More specifically, G_sum is increased by equation (10a) or equation (10b):
G_sum + = GP1 << 2 Equation (10a), or G_sum = G_sum + (GP1 * GP1 weighting factor) Equation (10b)
(Weighting factor of the first layer = 4)
Here, GP1 is the pixel value of the green pixel indexed in the first hierarchy surrounding the central green pixel. In the exemplary embodiment, the first tier GP1 includes G11, G13, G31, and G33. As a result, when the green pixel value GP1 under evaluation is within the range defined by P_min and P_max, G_sum in the expression (10a) or the expression (10b) is the weight coefficient (4) of the first layer, that is, ( 2 2 ) is multiplied by the pixel value of each GP1 (G11, G13, G31, and G33) multiplied.

他方、ステップS322の判定が「いいえ」である場合、緑色画素GP1の画素値は、P_minよりも小さく、および/またはP_maxよりも大きい。言い換えると、評価中の緑色画素値GP1は範囲外である。従って、ステップS322にはステップS326が続き、ここで、値G_sumは、2ビットをアップシフトされたG22として記される中央緑色画素値の画素値分、増加される。より具体的には、G_sumは式(11a)または式(11b)によって増加される:
G_sum+=G22<<2 式(11a)、または
G_sum=G_sum+(G22GP1の重み係数) 式(11b)
(第1の階層の重み係数=4)
ここで、G22は、インデックスを付された中央緑色画素G22の画素値を示している。同じ演算および重み付けが、第1の階層のG13、G31、およびG33に行われる。評価中の緑色画素値GP1がP_minおよびP_maxによって定義されている範囲外であるとき、式(11a)または式(11b)のG_sumの式が使用される。式(11a)または式(11b)で容易に分かるように、第1の階層の範囲外の緑色画素は、中央緑色画素G22の画素値と置換される。
On the other hand, when the determination in step S322 is “No”, the pixel value of the green pixel GP1 is smaller than P_min and / or larger than P_max. In other words, the green pixel value GP1 under evaluation is out of range. Accordingly, step S322 is followed by step S326, where the value G_sum is increased by the pixel value of the central green pixel value denoted as G22 upshifted by 2 bits. More specifically, G_sum is increased by equation (11a) or equation (11b):
G_sum + = G22 << 2 Equation (11a), or G_sum = G_sum + (G22 * GP1 weighting factor) Equation (11b)
(Weighting factor of the first layer = 4)
Here, G22 indicates the pixel value of the central green pixel G22 to which the index is attached. The same calculation and weighting are performed on G13, G31, and G33 of the first hierarchy. When the green pixel value GP1 under evaluation is outside the range defined by P_min and P_max, the expression of G_sum in Expression (11a) or Expression (11b) is used. As can be easily understood from Expression (11a) or Expression (11b), the green pixel outside the range of the first hierarchy is replaced with the pixel value of the central green pixel G22.

ステップS324およびS326にはステップS328が続き、別のGP1があるかどうかを判定する。ある場合は、ステップS328はステップS320に戻り、ステップS322、S324、S326が、次のGP1の画素値に基づいて再評価される。   Steps S324 and S326 are followed by step S328 to determine if there is another GP1. If there is, step S328 returns to step S320, and steps S322, S324, and S326 are reevaluated based on the pixel value of the next GP1.

ステップS320、S322、S324、S326、およびS328によって定義されているループの終了時に、式(10a)、(10b)、(11a)、および/または(11b)のG_sumは、第1の階層の重み付け緑色画素値を一緒に加算し、これは通常第1の階層の合計を形成する。提供されている提案のプログラムコードにおいて、G_sumの式は、第1の階層の合計を、重み付け中央緑色画素値の前に算出されたG_sumにさらに加算する。   At the end of the loop defined by steps S320, S322, S324, S326, and S328, G_sum in equations (10a), (10b), (11a), and / or (11b) is the weight of the first hierarchy The green pixel values are added together, which usually forms the sum of the first hierarchy. In the proposed program code provided, the G_sum formula further adds the sum of the first hierarchy to the G_sum calculated before the weighted central green pixel value.

第1の階層にこれ以上GP1がない場合、ステップS328にはステップS330が続き、ここでは中央緑色画素(CGP)G22から距離2の第1の緑色画素が、第2の階層で取得される。ステップS330にはステップS332が続き、ここでは、緑色画素GP2の画素値がP_min以上であり、かつP_max以下である(ステップS332参照)、つまり範囲内であるかどうかを判定する。ステップS332の判定が「はい」の場合、ステップS332にはステップS334が続き、ここでは値G_sumが、第1の緑色画素GP2(例えば、インデックスを付された画素G00)の緑色画素値分増加される。より具体的には、G_sumは式(12a)または式(12b)によって増加される:
G_sum+=GP2 式(12a)、または
G_sum=G_sum+GP2GP2の重み係数 式(12b)
(第2の階層の重み係数=1)
ここで、GP2は第2の階層のインデックスを付された緑色画素の画素値である。例示的な実施形態において、第2の階層のGP2は、G00、G02、G04、G20、G24、G42、およびG44を含んでいる。結果として、評価中の緑色画素値GP2がP_minおよびP_maxによって定義されている範囲内にある場合に重み係数は1であるため、G_sumはGP2の画素値分増加される。
If there is no more GP1 in the first layer, step S328 is followed by step S330, where a first green pixel at a distance of 2 from the central green pixel (CGP) G22 is acquired in the second layer. Step S330 is followed by step S332, in which it is determined whether the pixel value of the green pixel GP2 is greater than or equal to P_min and less than or equal to P_max (see step S332), that is, within the range. If the determination in step S332 is “yes”, step S332 is followed by step S334, where the value G_sum is increased by the green pixel value of the first green pixel GP2 (eg, indexed pixel G00). The More specifically, G_sum is increased by equation (12a) or equation (12b):
G_sum + = GP2 Equation (12a), or G_sum = G_sum + GP2 * GP2 weight coefficient Equation (12b)
(Second layer weighting factor = 1)
Here, GP2 is the pixel value of the green pixel indexed in the second hierarchy. In the exemplary embodiment, the second tier GP2 includes G00, G02, G04, G20, G24, G42, and G44. As a result, when the green pixel value GP2 being evaluated is within the range defined by P_min and P_max, the weighting factor is 1, so G_sum is increased by the pixel value of GP2.

他方で、ステップS332の判定が、緑色画素GP2の画素値が、P_minよりも小さく、および/またはP_maxよりも大きい、つまり範囲外である場合、ステップS332にはステップS336が続き、ここではG_sumは、G22と記されている中央緑色画素値の画素値分増加される。より具体的には、G_sumは式(13a)または式(13)によって増加される:
G_sum+=G22 式(13a)、または
G_sum=G_sum+(G22GP2の重み係数) 式(13b)
(第2の階層の重み係数=1)
ここで、G22は、インデックスを付された中央緑色画素G22の画素値を示している。同じ演算および重み付けが、第2の階層においてG00、G02、G04、G20、G24、G42、およびG44と記されているGP2に行われる。評価中の緑色画素値GP2がP_minおよびP_maxによって定義された範囲の外である場合に、式(13a)または式(13b)のG_sumの式が使用される。従って、第2の階層の範囲外の緑色画素の緑色画素値は、中央緑色画素G22の画素値と置換される。
On the other hand, if the determination in step S332 is that the pixel value of the green pixel GP2 is less than P_min and / or greater than P_max, ie out of range, step S332 is followed by step S336, where G_sum is , G22 is incremented by the pixel value of the central green pixel value. More specifically, G_sum is increased by equation (13a) or equation (13):
G_sum + = G22 Expression (13a) or G_sum = G_sum + (G22 * GP2 weighting coefficient) Expression (13b)
(Weighting factor of the second layer = 1)
Here, G22 indicates the pixel value of the central green pixel G22 to which the index is attached. The same calculation and weighting is performed on GP2 labeled G00, G02, G04, G20, G24, G42, and G44 in the second hierarchy. When the green pixel value GP2 under evaluation is outside the range defined by P_min and P_max, the expression of G_sum of Expression (13a) or Expression (13b) is used. Therefore, the green pixel value of the green pixel outside the range of the second hierarchy is replaced with the pixel value of the central green pixel G22.

容易に分かるように、式(12a)、(12b)、(13a)、および/または(13b)は、第2の階層の重み付け画素値を合計する。   As can be readily seen, equations (12a), (12b), (13a), and / or (13b) sum the weighted pixel values of the second hierarchy.

ステップS334およびS336にはステップS338が続き、別のGP2があるかどうかを判定する。ある場合は、ステップS338はステップS330に戻り、ここでステップS332、S334、S336が次のGP2の画素値に基づいて再び評価される。ステップS330、S332、S334、S336、およびS338で定義されているループの終了時に、G_sumは、第2の階層の重み付け緑色画素値を一緒に加算して、第2の階層の合計を形成する。提供されている提案のプログラムコードにおいて、G_sumは、第2の階層の合計と、第1の階層の合計と、重み付け中央緑色画素値とをさらに一緒に加算して、重み付け緑色画素の総計を形成する。   Steps S334 and S336 are followed by step S338 to determine if there is another GP2. If there is, step S338 returns to step S330, where steps S332, S334, S336 are evaluated again based on the next GP2 pixel value. At the end of the loop defined in steps S330, S332, S334, S336, and S338, G_sum adds together the weighted green pixel values of the second hierarchy to form the sum of the second hierarchy. In the proposed program code provided, G_sum further adds together the sum of the second tier, the sum of the first tier, and the weighted central green pixel value to form the sum of the weighted green pixels. To do.

次に図14Eを参照すると、N×N(N=5)領域の緑色画素が処理された後、ステップS340において、G_sum(重み付け緑色画素の総計)が正規化される。G_sum(重み付け緑色画素の総計)は、G_sumを5ビット(2=2進表現の総計重み付け係数32)分ダウンシフトすることによって正規化される。重み係数の総計は、第1の重み係数と、第2の重み係数と第1の階層の緑色画素数との積と、第3の重み係数と第2の階層の緑色画素数との積との総計に等しい。例示的な実施形態において、第1の重み係数は8である。第2の重み係数に第1の階層の緑色画素数を乗算すると、16に等しい。第3の重み係数に第2の階層の緑色画素数を乗算すると、8に等しい。 Referring now to FIG. 14E, after the green pixels in the N × N (N = 5) region have been processed, G_sum (total weighted green pixels) is normalized in step S340. G_sum (total weighted green pixels) is normalized by downshifting G_sum by 5 bits (2 5 = total weighting factor 32 in binary representation). The sum of the weighting factors is the first weighting factor, the product of the second weighting factor and the number of green pixels in the first layer, and the product of the third weighting factor and the number of green pixels in the second layer. Is equal to the sum of In the exemplary embodiment, the first weighting factor is 8. Multiplying the second weighting factor by the number of green pixels in the first hierarchy is equal to 16. Multiplying the third weighting factor by the number of green pixels in the second hierarchy is equal to 8.

ステップS342において、中央緑色画素G22の画素値が、ステップS340で算出された正規化されたG_sumと置換される。より具体的には、中央緑色画素(G22)の新たな画素値は式(14)によって定義される:
新たなG22=G_sum>>5 式(14)
ここで、G22は中央緑色画素G22の画素値を示しており、符号「>>」はダウンシフトを示しており、式(14)のG_sumは重み付け緑色画素の総計である。5ビットのダウンシフトは、2つまり32による除算と同じである。
In step S342, the pixel value of the central green pixel G22 is replaced with the normalized G_sum calculated in step S340. More specifically, the new pixel value for the central green pixel (G22) is defined by equation (14):
New G22 = G_sum >> 5 Equation (14)
Here, G22 indicates the pixel value of the central green pixel G22, the sign “>>” indicates a downshift, and G_sum in equation (14) is the total of the weighted green pixels. A 5-bit downshift is the same as a division by 2 5 or 32.

適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300では、中央緑色画素G22に近い緑色画素について、それらは、ローパスフィルタリングを行うために使用される。緑色画素が定義された近さの範囲の外である場合は、それらはスキップされる(中央緑色画素の画素値と置換される)。例示的な実施形態では、定義された近さは、1画素の距離または2画素の距離の画素である。従って、正規化係数は定数である。このため、除算は、単純なダウンシフトに置き換えることができる。   In the adaptive green channel odd / even mismatch removal method 300, for green pixels close to the central green pixel G22, they are used to perform low pass filtering. If the green pixels are outside the defined proximity range, they are skipped (replaced with the pixel value of the central green pixel). In the exemplary embodiment, the defined proximity is a pixel that is a distance of one pixel or a distance of two pixels. Therefore, the normalization coefficient is a constant. Thus, division can be replaced with a simple downshift.

ステップ342にはステップS344が続き、ここでは、領域がそれ以上なくなるまで、方法300が画像の次の領域に反復される。ステップS344において、判定が「いいえ」の場合、領域がそれ以上ないため、方法300は終了する。他方、判定が「はい」の場合、ステップS344は図14AのステップS304にループバックし、フレーム画像全体の中の次の領域についてプロセスを反復する。   Step 342 is followed by step S344 where the method 300 is repeated on the next region of the image until there are no more regions. If the determination is “No” in step S344, then there is no more area and the method 300 ends. On the other hand, if the determination is “yes”, step S344 loops back to step S304 of FIG. 14A to repeat the process for the next region in the entire frame image.

その代わりに、ステップS344を正規化ステップS340の前の位置に移動することができ、これにより全中央画素は同時に正規化されることになる。   Instead, step S344 can be moved to a position before normalization step S340, which will normalize all the central pixels simultaneously.

P_maxおよびP_minの値は、比およびオフセットパラメータの両方を利用することに注意すべきである。小さな信号の場合、この比は有用な範囲を生成できない。オフセットの助けによって、[P_min,P_max]の十分な範囲を提供することが可能である。副次的な利点として、雑音も低減される。大きな信号の場合、この比は、校正プロセス中に鮮明なグレー信号から推定される校正される最悪のGr/Gbの比の不整合を支配し、これに整合する。   Note that the values of P_max and P_min utilize both ratio and offset parameters. For small signals, this ratio cannot produce a useful range. With the help of offset, it is possible to provide a sufficient range of [P_min, P_max]. As a side benefit, noise is also reduced. For large signals, this ratio dominates and matches the worst calibrated Gr / Gb ratio mismatch estimated from the sharp gray signal during the calibration process.

適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300を用いるとき、(センサモジュール210のような)センサの最悪の不整合のみを事前情報として知るべきである。ランタイム時に、変更または調整するパラメータはない。最悪の不整合はセンサの校正手順中に分かる。   When using the adaptive green channel odd-even mismatch removal method 300, only the worst mismatch of the sensor (such as sensor module 210) should be known as prior information. There are no parameters to change or adjust at runtime. The worst mismatch is known during the sensor calibration procedure.

実験結果
図15A、15B、16A、16B、17A、17B、18A、18B、19A、19B、20A、および20Bは、デモザイク処理を行い、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300を行う場合と行わない場合とによる画像の比較を示している。適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300(以下、「適応緑色チャネル平衡化方法」と称する)によって、高周波数成分(鮮明な線および曲線)が非常によく認識され、クロスハッチパターンが除去されていることが容易に分かる。適応緑色チャネル平衡化方法によって新たなアーチファクトは画像に取り込まれていない。図15A、15B、16A、16B、17A、17B、18A、18B、19A、19B、20A、および20Bの画像は、F_max=1.13、F_min=0.87、および5に制限されたオフセットによって処理されている。図15Aおよび15Bは、適応緑色チャネル平衡化方法を行った場合と行わない場合のフラットフィールド画像を示しており(300%に拡大し、デモザイクあり)、図16Aおよび16Bは、適応緑色チャネル平衡化方法を行った場合と行わない場合の解像度チャート画像(中心円)を示しており(300%に拡大し、デモザイク処理あり)、図17Aおよび17Bは、適応緑色チャネル平衡化方法を行った場合と行わない場合の解像度チャート画像(垂直線)を示しており(300%に拡大し、デモザイク処理あり)、図18Aおよび18Bは、適応緑色チャネル平衡化方法を行った場合と行わない場合の解像度チャート画像(水平線)を示しており(300%に拡大し、デモザイク処理あり)、図19Aおよび19Bは、適応チャネル平衡化アルゴリズムを行った場合と行わない場合のマクベス(MachBeth)チャート画像を示しており(300%に拡大し、デモザイク処理あり)、図20Aおよび20Bは、適応チャネル平衡化を行った場合と行わない場合のマクベスチャート画像を示している(デモザイク処理あり)。
Experimental Results FIGS. 15A, 15B, 16A, 16B, 17A, 17B, 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, and 20B are performed with and without demosaic processing and adaptive green channel odd / even mismatch removal method 300. Comparison of images is shown. The adaptive green channel odd / even mismatch removal method 300 (hereinafter referred to as “adaptive green channel balancing method”) recognizes high frequency components (clear lines and curves) very well and removes the cross-hatch pattern. It is easy to understand. New artifacts are not captured in the image by the adaptive green channel balancing method. 15A, 15B, 16A, 16B, 17A, 17B, 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, and 20B images processed with offsets limited to F_max = 1.13, F_min = 0.87, and 5 Has been. FIGS. 15A and 15B show flat field images with and without the adaptive green channel balancing method (enlarged to 300% with demosaic), and FIGS. 16A and 16B show adaptive green channel balancing. FIGS. 17A and 17B show resolution chart images (center circle) with and without the method (enlarged to 300% and with demosaic processing), and FIGS. 17A and 17B show the case with the adaptive green channel balancing method A resolution chart image (vertical line) when not performed is shown (enlarged to 300%, with demosaic processing), and FIGS. 18A and 18B are resolution charts with and without the adaptive green channel balancing method. Images (horizontal lines) are shown (enlarged to 300% with demosaic processing), and FIGS. 19A and 19B show adaptive channels Shown are MachBeth chart images with and without the equilibration algorithm (enlarged to 300% with demosaic processing), and FIGS. 20A and 20B show the case with and without adaptive channel balancing. A Macbeth chart image is shown when there is not (with demosaic processing).

図15B、16B、17B、18B、19B、および20Bから容易に分かるように、適応緑色チャネル平衡化方法300は画像のエッジを非常に良好に保つ一方で、奇偶不整合のアーチファクト(クロスハッチパターン)を除去することができる。適応緑色チャネル平衡化方法300はランタイムの調整つまり管理をする必要がない。最悪の奇偶不整合のオフライン校正のみが、適応緑色チャネル平衡化方法300で使用されるパラメータ(F_maxおよびF_min)を判定するために必要とされる。校正手順は緑色チャネル不整合利得および利得分散を提供する。これに基づいて、パラメータ(F_maxおよびF_min)を導き出すことができる。   As can easily be seen from FIGS. 15B, 16B, 17B, 18B, 19B, and 20B, the adaptive green channel balancing method 300 keeps the edges of the image very good, while the even-odd mismatch artifact (cross-hatch pattern). Can be removed. The adaptive green channel balancing method 300 does not require run-time coordination or management. Only the worst-case even-number mismatch off-line calibration is required to determine the parameters (F_max and F_min) used in the adaptive green channel balancing method 300. The calibration procedure provides green channel mismatch gain and gain dispersion. Based on this, the parameters (F_max and F_min) can be derived.

適応緑色チャネル平衡化方法300は、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアでの実施に適している。   The adaptive green channel balancing method 300 is suitable for implementation in hardware, firmware, or software.

本発明の実施形態に関する上記の説明は、図示および説明の目的で提示された。開示された形態と全く同じ形態に本発明を制限することは意図されておらず、修正および変形は、上記教示に照らして可能である、あるいは本発明の実行から取得され得る。本発明の原理およびその実際的な応用を説明し、考えられる具体的な使用に適した種々の実施形態および種々の修正において当業者が本発明を利用できるようにするために、実施形態が選択されて説明された。本発明の範囲は本発明の請求項およびそれと同等のものによって定義されることが意図されている。   The foregoing descriptions of embodiments of the present invention have been presented for purposes of illustration and description. It is not intended to limit the invention to the exact form disclosed, and modifications and variations are possible in light of the above teachings or may be obtained from practice of the invention. The embodiments are selected in order to explain the principles of the invention and its practical application and to enable those skilled in the art to utilize the invention in various embodiments and modifications suitable for the specific use contemplated. Has been explained. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims of the invention and their equivalents.

付記(Appendix)
領域内の不良ではない緑色画素のGr_avgおよびGb_avgの値は、以下の手順に従って計算される:

Figure 2009536470
Appendix
The values of Gr_avg and Gb_avg for non-defective green pixels in the region are calculated according to the following procedure:
Figure 2009536470

各(GB,GR)対のチャネル利得は擬似コードを使用して導出可能である;
avg=(Gr_avg+Gb_avg)/2;
Gr_gain=avg/GR_avg;
Gb_gain=avg/GB_avg
以下のコードは、代わりの適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300に使用されてもよい。

Figure 2009536470
The channel gain of each (GB, GR) pair can be derived using pseudo code;
avg = (Gr_avg + Gb_avg) / 2;
Gr_gain = avg / GR_avg;
Gb_gain = avg / GB_avg
The following codes may be used for an alternative adaptive green channel odd / even mismatch removal method 300.
Figure 2009536470

以下の例示的なコードは、第1の階層の緑色中央画素から距離1の緑色画素に基づいたパラメータG_sumを合計する代わりの適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300に使用されてもよい。

Figure 2009536470
The following exemplary code may be used in the adaptive green channel odd / even mismatch removal method 300 instead of summing the parameters G_sum based on green pixels at a distance 1 from the first level green center pixel.
Figure 2009536470

同じ演算および重み付けが、G13、G31およびG33に行われる。 The same calculation and weighting is performed on G13, G31 and G33.

以下の例示的なコードが、第2の階層の緑色中央画素から距離2の緑色画素に基づいたパラメータG_sumを合計する代わりの適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法300に使用されてもよい。

Figure 2009536470
The following exemplary code may be used for the adaptive green channel odd-even mismatch removal method 300 instead of summing the parameters G_sum based on green pixels at a distance 2 from the second level green center pixel.
Figure 2009536470

同じ演算および重み付けが、G02、G04、G20、G24、G40、G42、およびG44に行われる。 The same calculation and weighting is performed on G02, G04, G20, G24, G40, G42, and G44.

デモザイク動作後のフラットフィールド画像(300%に拡大)を示す図。The figure which shows the flat field image (enlarged to 300%) after demosaic operation | movement. 各ポイントが1つの領域(32×32画素)を表している緑色チャネル奇偶不整合分布のGb利得分布のプロット。Plot of Gb gain distribution of green channel odd-even mismatch distribution where each point represents one region (32 × 32 pixels). 各ポイントが1つの領域(32×32)画素を表している緑色チャネル奇偶不整合分布のGr利得分布のプロット。Plot of Gr gain distribution of green channel odd-even mismatch distribution with each point representing one region (32 × 32) pixels. 適度な平滑化によって緑色チャネル奇偶不整合に対処するために適応バイエルフィルタを適用した後の修正フラットフィールド画像を示す図。FIG. 5 shows a modified flat field image after applying an adaptive Bayer filter to deal with green channel odd-even mismatches with moderate smoothing. 各ポイントが1つの領域(32×32画素)を表している室内画像の緑色チャネル不整合のプロット(Gr/Gb)を示す図。The figure which shows the plot (Gr / Gb) of the green channel mismatch of the indoor image in which each point represents one area | region (32x32 pixel). 各ポイントが1つの領域(32×32画素)を表している屋外画像の緑色チャネル不整合のプロット(Gr/Gb)を示す図。The figure which shows the plot (Gr / Gb) of the green channel mismatch of the outdoor image in which each point represents one area | region (32x32 pixel). 緑色チャネル奇偶不整合除去方法の領域ごとの適応緑色チャネル利得自己校正プロセスの流れ図。FIG. 6 is a flow diagram of an adaptive green channel gain self-calibration process for each region of the green channel odd-even mismatch removal method. 緑色チャネル奇偶不整合除去方法の領域ごとの適応緑色チャネル利得自己校正プロセスの流れ図。FIG. 6 is a flow diagram of an adaptive green channel gain self-calibration process for each region of the green channel odd-even mismatch removal method. 緑色チャネル奇偶不整合除去方法の補正プロセスの流れ図。The flowchart of the correction process of the green channel odd / even mismatch removal method. 有効画素対の平均GBおよびGR値を算出する流れ図。The flowchart which calculates the average GB and GR value of an effective pixel pair. GB、GR対ごとの平均利得を算出する流れ図。The flowchart which calculates the average gain for every GB and GR pair. 4×3個の領域を有し、その1つが斜線領域である、分割された原バイエル画像を示す図。The figure which shows the divided | segmented original Bayer image which has 4x3 area | regions, and one of them is a hatched area | region. 8×8画素に分割されている図10Aの斜線領域を示す図。The figure which shows the oblique line area | region of FIG. 10A divided | segmented into 8x8 pixel. 緑色チャネル奇偶不整合除去モジュールを内蔵するスナップショット撮像デバイスのブロック図。The block diagram of the snapshot imaging device incorporating a green channel odd-even mismatch removal module. 各領域サイズが32×32である、領域ごとの利得補正およびデモザイク後のフラットフィールド画像(300%に拡大)を示す図。The figure which shows the flat field image (enlarged to 300%) after the gain correction | amendment for every area | region and demosaic whose area size is 32x32. 緑色画素にインデックスを付したバイエルパターンを示す図。The figure which shows the Bayer pattern which attached | subjected the index to the green pixel. 緑色画素にインデックスを付し、赤色画素にインデックスを付したバイエルパターンを示す図。The figure which shows the Bayer pattern which attached | subjected the index to the green pixel and attached the index to the red pixel. 適応チャネル平衡化のための別の適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法の流れ図。6 is a flowchart of another adaptive green channel odd / even mismatch removal method for adaptive channel balancing. 適応チャネル平衡化のための別の適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法の流れ図。6 is a flowchart of another adaptive green channel odd / even mismatch removal method for adaptive channel balancing. 適応チャネル平衡化のための別の適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法の流れ図。6 is a flowchart of another adaptive green channel odd / even mismatch removal method for adaptive channel balancing. 適応チャネル平衡化のための別の適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法の流れ図。6 is a flowchart of another adaptive green channel odd / even mismatch removal method for adaptive channel balancing. 適応チャネル平衡化のための代わりの適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法の流れ図。6 is a flow diagram of an alternative adaptive green channel odd / even mismatch removal method for adaptive channel balancing. 適応チャネル平衡化をしない場合のフラットフィールド画像を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the flat field image when not performing adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化をした場合のフラットフィールド画像を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the flat field image at the time of carrying out adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化をしない場合の解像度チャート画像(中心円)を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the resolution chart image (center circle) when not performing adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化をした場合の解像度チャート画像(中心円)を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the resolution chart image (center circle) at the time of carrying out adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化をしない場合の解像度チャート画像(垂直線)を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the resolution chart image (vertical line) when not performing adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化をした場合の解像度チャート画像(垂直線)を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the resolution chart image (vertical line) at the time of carrying out adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化をしない場合の解像度チャート画像(水平線)を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the resolution chart image (horizontal line) when not performing adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化をした場合の解像度チャート画像(水平線)を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the resolution chart image (horizontal line) at the time of carrying out adaptive channel balancing (it expands to 300% and there is a demosaic process). 適応チャネル平衡化をしない場合のマクベスチャート画像を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows the Macbeth chart image when not performing adaptive channel balancing (enlarged to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化アルゴリズムがある場合のマクベスチャート画像を示す(300%に拡大し、デモザイク処理あり)図。The figure which shows a Macbeth chart image in case there exists an adaptive channel balancing algorithm (expanded to 300% and with demosaic processing). 適応チャネル平衡化を行わず、デモザイク処理を行ったマクベスチャート画像を示す図。The figure which shows the Macbeth chart image which performed demosaic processing, without performing adaptive channel balancing. 適応チャネル平衡化を行い、デモザイク処理を行ったマクベスチャート画像を示す図。The figure which shows the Macbeth chart image which performed adaptive channel balancing and performed the demosaic process.

Claims (50)

画像の領域ごとに赤色行の緑色(GR)チャネル利得および青色行の緑色(GB)チャネル利得を校正するステップと、
緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、個々の領域ごとに校正された前記GRチャネル利得を前記赤色行の緑色画素に、前記GBチャネル利得を前記青色行の前記緑色画素に領域ごとに適用するステップとを備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法。
Calibrating the green (GR) channel gain of the red row and the green (GB) channel gain of the blue row for each region of the image;
Apply the calibrated GR channel gain for each region to the green pixels in the red row and the GB channel gain to the green pixels in the blue row for each region to remove green channel odd-even mismatch. And an adaptive green channel odd-even mismatch removal method.
前記画像は原バイエル画像である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the image is an original Bayer image. 前記校正するステップは、1セットの有効画素対を形成するために、前記個々の領域の不良画素およびエッジ画素をフィルタリングして取り除くステップを含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the calibrating includes filtering out defective and edge pixels of the individual regions to form a set of effective pixel pairs. 前記校正するステップは、前記領域の前記有効画素対の数を計数するステップと、前記赤色行の前記有効緑色画素の平均数を計算するステップと、前記青色行の前記有効緑色画素の平均数を計算するステップとを含む、請求項3に記載の方法。   The step of calibrating includes counting the number of effective pixel pairs in the region, calculating an average number of the effective green pixels in the red row, and calculating an average number of the effective green pixels in the blue row. The method of claim 3 comprising the step of calculating. 前記GRチャネル利得および前記GBチャネル利得は、前記赤色行および前記青色行の前記有効緑色画素の前記計算された平均数の関数である、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the GR channel gain and the GB channel gain are a function of the calculated average number of the effective green pixels in the red row and the blue row. 前記校正するステップは、前記GRチャネル利得および前記GBチャネル利得を先行画像のGRチャネル利得およびGBチャネル利得でフィルタリングするステップを含んでおり、前記適用するステップの前記適用されたGRチャネル利得および前記適用されたGBチャネル利得は、前記フィルタリングされたGRチャネル利得および前記フィルタリングされたGBチャネル利得である、請求項1に記載の方法。   The calibrating step includes filtering the GR channel gain and the GB channel gain with a GR channel gain and a GB channel gain of a previous image, and the applied GR channel gain and the application of the applying step. The method of claim 1, wherein the filtered GB channel gain is the filtered GR channel gain and the filtered GB channel gain. 前記適用するステップは、前記個々の領域の赤色行の前記緑色画素に前記GRチャネル利得を乗算するステップと、青色行の前記緑色画素に前記GBチャネル利得を乗算するステップとを備える、請求項1に記載の方法。   The step of applying comprises: multiplying the green pixels in red rows of the individual regions by the GR channel gain; and multiplying the green pixels in blue rows by the GB channel gain. The method described in 1. 処理デバイスによって実行されるプログラムコードであって、実行時に、
画像の領域ごとに赤色行の緑色(GR)チャネル利得および青色行の緑色(GB)チャネル利得を校正するように実施可能な命令と、
緑色チャネル奇偶不整合を前記画像から適応的に除去するために、個々の領域ごとに校正された前記GRチャネル利得を前記赤色行の緑色画素に、前記GBチャネル利得を前記青色行の緑色画素に領域ごとに適用するように実施可能な命令とを備える、プログラムコード。
Program code executed by a processing device,
Instructions executable to calibrate the green (GR) channel gain of the red row and the green (GB) channel gain of the blue row for each region of the image;
To adaptively remove green channel odd-even mismatch from the image, the GR channel gain calibrated for each region is the green pixel in the red row and the GB channel gain is the green pixel in the blue row. Program code comprising instructions that can be implemented to apply to each region.
前記校正するように実施可能な命令は、1セットの有効画素対を形成するために、前記個々の領域の不良画素およびエッジ画素をフィルタリングして取り除くように実施可能な命令を含む、請求項8に記載のコード。   9. The instructions executable to calibrate include instructions executable to filter out defective pixels and edge pixels of the individual regions to form a set of valid pixel pairs. The code described in. 前記校正するように実施可能な命令は、前記領域の前記有効画素対の数を計数し、前記赤色行の有効緑色画素の平均数を計算し、前記青色行の前記有効緑色画素の平均数を計算するように実施可能な命令を含む、請求項9に記載のコード。   The instructions executable to calibrate count the number of effective pixel pairs in the region, calculate the average number of effective green pixels in the red row, and calculate the average number of effective green pixels in the blue row. The code of claim 9, comprising instructions executable to calculate. 前記GRチャネル利得および前記GBチャネル利得は、前記赤色行および前記青色行の前記有効緑色画素の前記計算された平均数の関数である、請求項10に記載のコード。   The code of claim 10, wherein the GR channel gain and the GB channel gain are a function of the calculated average number of the effective green pixels in the red row and the blue row. 前記校正するように実施可能な命令は、前記GRチャネル利得および前記GBチャネル利得を先行画像のGRチャネル利得およびGBチャネル利得でフィルタリングするように実施可能な命令を含んでおり、前記GRチャネル利得および前記GBチャネル利得を適用するように実施可能な前記命令は、前記フィルタリングされたGRチャネル利得および前記フィルタリングされたGBチャネル利得を適用する、請求項8に記載のコード。   The instructions executable to calibrate include instructions executable to filter the GR channel gain and the GB channel gain with a GR channel gain and a GB channel gain of a previous image, and the GR channel gain and The code of claim 8, wherein the instructions executable to apply the GB channel gain apply the filtered GR channel gain and the filtered GB channel gain. 前記適用するように実施可能な命令は、前記個々の領域ごとに前記赤色行の前記緑色画素に前記GRチャネル利得を乗算し、前記青色行の前記緑色画素に前記GBチャネル利得を乗算するように実施可能な命令を含む、請求項8に記載のコード。   The instructions executable to apply are such that for each individual region, the green pixels in the red row are multiplied by the GR channel gain, and the green pixels in the blue row are multiplied by the GB channel gain. The code of claim 8, comprising executable instructions. 画像の領域ごとに赤色行の緑色(GR)チャネル利得および青色行の緑色(GB)チャネル利得を校正する手段と、
緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、個々の領域ごとに校正された前記GRチャネル利得を前記赤色行の緑色画素に、前記GBチャネル利得を前記青色行の緑色画素に領域ごとに適用する手段とを備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去モジュール。
Means for calibrating the red row green (GR) channel gain and the blue row green (GB) channel gain for each region of the image;
Means for applying the GR channel gain calibrated for each region to the green pixels in the red row and the GB channel gain to the green pixels in the blue row for each region to eliminate green channel odd-even mismatch And an adaptive green channel odd-even mismatch removal module.
前記画像は原バイエル画像である、請求項14に記載のモジュール。   The module of claim 14, wherein the image is an original Bayer image. 前記校正する手段は、1セットの有効画素対を形成するために、前記個々の領域の不良画素およびエッジ画素をフィルタリングして取り除く手段を含む、請求項14に記載のモジュール。   15. The module of claim 14, wherein the means for calibrating includes means for filtering out defective pixels and edge pixels of the individual regions to form a set of effective pixel pairs. 前記校正する手段は、前記領域の前記有効画素対の数を計数する手段と、前記赤色行の有効緑色画素の平均数を計算する手段と、前記青色行の有効緑色画素の平均数を計算する手段とを含む、請求項16に記載のモジュール。   The means for calibrating calculates means for counting the number of effective pixel pairs in the region, means for calculating the average number of effective green pixels in the red row, and calculating the average number of effective green pixels in the blue row. 17. A module according to claim 16, comprising means. 前記GRチャネル利得および前記GBチャネル利得は、前記赤色行および前記青色行の前記有効緑色画素の前記計算された平均数の関数である、請求項17に記載のモジュール。   The module of claim 17, wherein the GR channel gain and the GB channel gain are a function of the calculated average number of the effective green pixels of the red row and the blue row. 前記校正する手段は、前記GRチャネル利得および前記GBチャネル利得を先行画像のGRチャネル利得およびGBチャネル利得でフィルタリングする手段を含んでおり、前記適用する手段の前記適用されたGRチャネル利得および前記適用されたGBチャネル利得は、前記フィルタリングされたGRチャネル利得および前記フィルタリングされたGBチャネル利得である、請求項17に記載のモジュール。   The means for calibrating includes means for filtering the GR channel gain and the GB channel gain with a GR channel gain and a GB channel gain of a preceding image, and the applied GR channel gain and the application of the applying means The module of claim 17, wherein the filtered GB channel gain is the filtered GR channel gain and the filtered GB channel gain. 前記適用する手段は、前記個々の領域の前記赤色行の前記緑色画素に前記GRチャネル利得を乗算する手段と、前記青色行の前記緑色画素に前記GBチャネル利得を乗算する手段とを備える、請求項19に記載のモジュール。   The means for applying comprises: means for multiplying the green pixels in the red row of the individual regions by the GR channel gain; and means for multiplying the green pixels in the blue row by the GB channel gain. Item 20. The module according to Item 19. センサからの原画像を複数の領域に分割するステップと、
デモザイク処理された画像のアーチファクトを消失させるために、前記原画像の緑色チャネル奇偶不整合を領域ごとに適応的に除去するステップとを備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法。
Dividing the original image from the sensor into a plurality of regions;
Adaptive green channel odd / even mismatch removal method comprising: adaptively removing the green channel odd / even mismatch of the original image on a region-by-region basis to eliminate artifacts in the demosaiced image.
前記原画像は原バイエル画像である、請求項21に記載の方法。   The method of claim 21, wherein the original image is an original Bayer image. 前記除去するステップは、
前記原画像の領域ごとに赤色行の緑色(GR)チャネル利得および青色行の緑色(GB)チャネル利得を校正するステップと、
前記緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、個々の領域ごとに校正された前記GRチャネル利得を前記赤色行の緑色画素に、前記GBチャネル利得を前記青色行の前記緑色画素に領域ごとに適用するステップとを備える、請求項21に記載の方法。
The removing step includes
Calibrating the green (GR) channel gain of the red row and the green (GB) channel gain of the blue row for each region of the original image;
Apply the calibrated GR channel gain for each region to the green pixels in the red row and the GB channel gain to the green pixels in the blue row for each region to remove the green channel odd / even mismatch. The method of claim 21 comprising the step of:
前記除去するステップは、
前記原画像の前記個々の領域ごとに、
中央緑色画素の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成するステップと、
第1の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第1の階層の周辺緑色画素の第2の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計するステップと、
第2の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第2の階層の周辺緑色画素の第3の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計するステップと、
重み付け緑色画素の総計を形成するために、前記重み付け中央緑色画素値と、前記第1の階層の合計と、前記第2の階層の合計とを合計するステップと、
前記重み付け緑色画素の総計を正規化するステップと、
前記中央緑色画素の画素値を前記正規化された重み付け緑色画素の総計と置換するステップとを備える、請求項21に記載の方法。
The removing step includes
For each individual area of the original image,
Generating a weighted central green pixel value based on a first weighting factor of the central green pixel;
Summing weighted green pixel values based on a second weighting factor of peripheral green pixels of the first hierarchy for the central green pixel of the region to form a first hierarchy sum;
Summing weighted green pixel values based on a third weighting factor of peripheral green pixels of the second hierarchy for the central green pixel of the region to form a second hierarchy sum;
Summing the weighted central green pixel value, the sum of the first tier, and the sum of the second tier to form a total of weighted green pixels;
Normalizing the total of the weighted green pixels;
23. The method of claim 21, comprising replacing a pixel value of the central green pixel with the normalized weighted green pixel total.
前記生成するステップは、
前記重み付け中央緑色画素値を生成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算するステップを備える、請求項24に記載の方法。
The generating step includes
25. The method of claim 24, comprising multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to generate the weighted central green pixel value.
前記第1の階層について前記合計するステップの前に、
前記第1の階層の各緑色画素の画素値を画素最大値および画素最小値と比較して、前記第1の階層の各緑色画素の前記画素値が範囲内であるかどうかを判定するステップと、
前記範囲内の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、前記各緑色画素の前記画素値に前記第1の重み係数を乗算するステップと、
前記範囲外の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算するステップとをさらに備える方法であって、
前記第1の階層について前記合計するステップは、前記範囲内の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項24に記載の方法。
Before the summing step for the first hierarchy,
Comparing a pixel value of each green pixel in the first hierarchy with a pixel maximum value and a pixel minimum value to determine whether the pixel value of each green pixel in the first hierarchy is within a range; ,
Multiplying the pixel value of each green pixel by the first weighting factor to form a weighted green pixel value in the corresponding range for each green pixel in the first hierarchy in the range; ,
Multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to form a weighted green pixel value outside the corresponding range for each green pixel in the first hierarchy outside the range. A method,
The summing step for the first hierarchy includes weighted green pixel values within the range of all green pixels of the first hierarchy within the range and all green pixels of the first hierarchy outside the range. 25. The method of claim 24, wherein the weighted green pixel values outside the range are summed.
前記第2の階層について前記合計するステップの前に、
前記第2の階層の各緑色画素の画素値を前記画素最大値および前記画素最小値と比較して、前記第2の階層の緑色画素ごとの前記画素値が前記範囲内であるかどうかを判定するステップと、
前記範囲内の前記第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、各緑色画素の前記画素値に前記第2の重み係数を乗算するステップと、
前記範囲外の前記第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第2の重み係数を乗算するステップとをさらに備える方法であって、
前記第2の階層について前記合計するステップは、前記範囲内の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項26に記載の方法。
Before the summing step for the second hierarchy,
The pixel value of each green pixel in the second hierarchy is compared with the pixel maximum value and the pixel minimum value to determine whether the pixel value for each green pixel in the second hierarchy is within the range. And steps to
Multiplying the pixel value of each green pixel by the second weighting factor to form a weighted green pixel value in the corresponding range for each green pixel in the second hierarchy in the range;
Multiplying the central green pixel value by the second weighting factor to form a corresponding out-of-range weighted green pixel value for each second-tier green pixel outside the range. A method,
The summing step for the second hierarchy includes weighted green pixel values within the range of all green pixels of the second hierarchy within the range and all green pixels of the second hierarchy outside the range. 27. The method of claim 26, wherein the weighted green pixel values outside the range are summed.
最大緑色不整合比の上限しきい値(F_max)を設定するステップと、
最大緑色不整合比の下限しきい値(F_min)を設定するステップと、
空間的に変化する緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、前記中央緑色画素(CGP)を囲んでいる赤色画素に適応したオフセットを算出するステップと、
P_max=max(F_maxCGP,CGP+offset)と定義される式に基づいて画素最大値(P_max)を算出するステップと、
P_min=min(F_minCGP,CGP−offset)と定義される式に基づいて画素最小値(P_min)を算出するステップとをさらに備える、請求項26に記載の方法。
Setting an upper threshold (F_max) for the maximum green mismatch ratio;
Setting a lower threshold (F_min) for the maximum green mismatch ratio;
Calculating an offset adapted to a red pixel surrounding the central green pixel (CGP) to remove a spatially varying green channel odd-even mismatch;
Calculating a pixel maximum value (P_max) based on an expression defined as P_max = max (F_max * CGP, CGP + offset);
27. The method of claim 26, further comprising: calculating a pixel minimum value (P_min) based on an expression defined as P_min = min (F_min * CGP, CGP-offset).
前記オフセットを算出するステップは、
kに前記周辺赤色画素の周辺赤色画素値の平均を乗算するステップを備え、kはクロストークの補正の大きさを調節するパラメータである、請求項28に記載の方法。
Calculating the offset comprises:
29. The method of claim 28, comprising the step of multiplying k by an average of the peripheral red pixel values of the peripheral red pixels, where k is a parameter that adjusts the magnitude of crosstalk correction.
センサからの原画像を複数の領域に分割する手段と、
デモザイク処理された画像のアーチファクトを消失させるために、前記原画像の各領域の緑色チャネル奇偶不整合を適応的に除去する手段とを備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去モジュール。
Means for dividing the original image from the sensor into a plurality of regions;
An adaptive green channel odd / even mismatch removal module comprising: means for adaptively removing green channel odd / even mismatches in each region of the original image to eliminate artifacts in the demosaiced image.
前記原画像は原バイエル画像である、請求項30に記載のモジュール。   32. The module of claim 30, wherein the original image is an original Bayer image. 前記除去モジュールは、
前記原画像の領域ごとに赤色行の緑色(GR)チャネル利得および青色行の緑色(GB)チャネル利得を校正する手段と、
前記緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、個々の領域ごとに校正された前記GRチャネル利得を前記赤色行の緑色画素に、前記GBチャネル利得を前記青色行の緑色画素に領域ごとに適用する手段とを備える、請求項30に記載のモジュール。
The removal module is
Means for calibrating the green (GR) channel gain of the red row and the green (GB) channel gain of the blue row for each region of the original image;
In order to remove the green channel odd-even mismatch, the calibrated GR channel gain for each region is applied to the green pixels in the red row and the GB channel gain is applied to the green pixels in the blue row for each region. 32. The module of claim 30, comprising means.
前記除去する手段は、
中央緑色画素の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成する手段と、
第1の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第1の階層の周辺緑色画素の第2の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計する手段と、
第2の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第2の階層の周辺緑色画素の第3の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計する手段と、
重み付け緑色画素の総計を形成するために、前記重み付け中央緑色画素値と、前記第1の階層の合計と、前記第2の階層の合計とを合計する手段と、
前記重み付け緑色画素の総計を正規化する手段と、
前記中央緑色画素の画素値を前記正規化された重み付け緑色画素の総計と置換する手段とを備える、請求項32に記載のモジュール。
The means for removing is
Means for generating a weighted central green pixel value based on the first weighting factor of the central green pixel;
Means for summing weighted green pixel values based on a second weighting factor of peripheral green pixels of the first hierarchy for the central green pixel of the region to form a first hierarchy sum;
Means for summing weighted green pixel values based on a third weighting factor of peripheral green pixels of the second hierarchy for the central green pixel of the region to form a second hierarchy total;
Means for summing the weighted central green pixel value, the sum of the first hierarchy, and the sum of the second hierarchy to form a total of weighted green pixels;
Means for normalizing the sum of the weighted green pixels;
35. The module of claim 32, comprising: means for replacing a pixel value of the central green pixel with a sum of the normalized weighted green pixels.
前記生成する手段は、
前記重み付け中央緑色画素値を生成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算する手段を備える、請求項33に記載のモジュール。
The means for generating is
34. The module of claim 33, comprising means for multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to generate the weighted central green pixel value.
前記第1の階層の各緑色画素の画素値を画素最大値および画素最小値と比較して、前記第1の階層の各緑色画素の前記画素値が範囲内であるかどうかを判定する手段と、
前記範囲内の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、個々の緑色画素の前記画素値に前記第1の重み係数を乗算する手段と、
前記範囲外の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算する手段とをさらに備えるモジュールであって、
前記第1の階層について前記合計する手段は、前記範囲内の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項33に記載のモジュール。
Means for comparing the pixel value of each green pixel in the first hierarchy with a pixel maximum value and a pixel minimum value to determine whether the pixel value of each green pixel in the first hierarchy is within a range; ,
Means for multiplying the pixel value of each green pixel by the first weighting factor to form a weighted green pixel value in the corresponding range for each green pixel in the first hierarchy in the range; ,
Means for multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to form a corresponding out-of-range weighted green pixel value for each green pixel in the first hierarchy outside the range; A module,
The means for summing for the first hierarchy includes weighted green pixel values within the range of all green pixels of the first hierarchy within the range and all green pixels of the first hierarchy outside the range. 34. The module of claim 33, summing weighted green pixel values outside the range.
前記第2の階層について前記合計する前に、前記第2の階層の各緑色画素の画素値を前記画素最大値および前記画素最小値と比較して、前記第2の階層の各緑色画素の前記画素値が前記範囲内であるかどうかを判定する手段と、
前記範囲内の前記第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、各緑色画素の前記画素値に前記第2の重み係数を乗算する手段と、
前記範囲外の第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第2の重み係数を乗算する手段とをさらに備えており、
前記第2の階層について前記合計する手段は、前記範囲内の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項35に記載のモジュール。
Prior to the summation for the second hierarchy, the pixel value of each green pixel of the second hierarchy is compared with the pixel maximum value and the pixel minimum value, and the green pixel of the second hierarchy Means for determining whether a pixel value is within the range;
Means for multiplying the pixel value of each green pixel by the second weighting factor to form a weighted green pixel value in the corresponding range for each green pixel in the second hierarchy in the range;
Means for multiplying the central green pixel value by the second weighting factor to form a corresponding out-of-range weighted green pixel value for each second-tier green pixel outside the range. And
The means for summing for the second hierarchy comprises weighted green pixel values within the range of all green pixels of the second hierarchy within the range and all green pixels of the second hierarchy outside the range. 36. The module of claim 35, summing with weighted green pixel values outside the range.
最大緑色不整合比の上限しきい値(F_max)を設定する手段と、
最大緑色不整合比の下限しきい値(F_min)を設定する手段と、
空間的に変化する緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、前記中央緑色画素(CGP)を囲んでいる赤色画素に適応したオフセットを算出する手段と、
P_max=max(F_maxCGP,CGP+offset)と定義される式に基づいて画素最大値(P_max)を算出する手段と、
P_min=min(F_minCGP,CGP−offset)と定義される式に基づいて画素最小値(P_min)を算出する手段とをさらに備える、請求項36に記載のモジュール。
Means for setting an upper threshold (F_max) for the maximum green mismatch ratio;
Means for setting a lower threshold (F_min) of the maximum green mismatch ratio;
Means for calculating an offset adapted to a red pixel surrounding the central green pixel (CGP) to remove a spatially varying green channel odd-even mismatch;
Means for calculating a pixel maximum value (P_max) based on an expression defined as P_max = max (F_max * CGP, CGP + offset);
37. The module according to claim 36, further comprising means for calculating a pixel minimum value (P_min) based on an expression defined as P_min = min (F_min * CGP, CGP-offset).
前記オフセットを算出する手段は、
kに前記周辺赤色画素の周辺赤色画素値の平均を乗算する手段を備え、kはクロストークの補正の大きさを調節するパラメータである、請求項37に記載のモジュール。
The means for calculating the offset is:
38. The module of claim 37, comprising means for multiplying k by an average of the peripheral red pixel values of the peripheral red pixels, wherein k is a parameter for adjusting the magnitude of crosstalk correction.
前記原画像の領域ごとに、
中央緑色画素の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成するステップと、
第1の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第1の階層の周辺緑色画素の第2の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計するステップと、
第2の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第2の階層の周辺緑色画素の第3の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計するステップと、
重み付け緑色画素の総計を形成するために、前記重み付け中央緑色画素値と、前記第1の階層の合計と、前記第2の階層の合計とを合計するステップと、
前記重み付け緑色画素の総計を正規化するステップと、
前記緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、前記中央緑色画素の画素値を前記正規化された重み付け緑色画素の総計と置換する各ステップとを備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去方法。
For each area of the original image,
Generating a weighted central green pixel value based on a first weighting factor of the central green pixel;
Summing weighted green pixel values based on a second weighting factor of peripheral green pixels of the first hierarchy for the central green pixel of the region to form a first hierarchy sum;
Summing weighted green pixel values based on a third weighting factor of peripheral green pixels of the second hierarchy for the central green pixel of the region to form a second hierarchy sum;
Summing the weighted central green pixel value, the sum of the first tier, and the sum of the second tier to form a total of weighted green pixels;
Normalizing the total of the weighted green pixels;
An adaptive green channel odd / even mismatch removal method comprising: substituting pixel values of the central green pixel with the normalized weighted green pixel sum to remove the green channel odd / even mismatch.
前記生成するステップは、
前記重み付け中央緑色画素値を生成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算するステップを備える、請求項39に記載の方法。
The generating step includes
40. The method of claim 39, comprising multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to generate the weighted central green pixel value.
前記第1の階層について前記合計するステップの前に、
前記第1の階層の各緑色画素の画素値を画素最大値および画素最小値と比較して、前記第1の階層の各緑色画素の前記画素値が範囲内であるかどうかを判定するステップと、
前記範囲内の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、個々の緑色画素の前記画素値に前記第1の重み係数を乗算するステップと、
前記範囲外の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算するステップとをさらに備える方法であって、
前記第1の階層について前記合計するステップは、前記範囲内の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項40に記載の方法。
Before the summing step for the first hierarchy,
Comparing a pixel value of each green pixel in the first hierarchy with a pixel maximum value and a pixel minimum value to determine whether the pixel value of each green pixel in the first hierarchy is within a range; ,
Multiplying the pixel value of each green pixel by the first weighting factor to form a weighted green pixel value in the corresponding range for each green pixel in the first hierarchy in the range; ,
Multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to form a weighted green pixel value outside the corresponding range for each green pixel in the first hierarchy outside the range. A method,
The summing step for the first hierarchy includes weighted green pixel values within the range of all green pixels of the first hierarchy within the range and all green pixels of the first hierarchy outside the range. 41. The method of claim 40, wherein the weighted green pixel values outside the range are summed.
前記第2の階層について前記合計するステップの前に、
前記第2の階層の各緑色画素の画素値を前記画素最大値および前記画素最小値と比較して、前記第2の階層の緑色画素ごとの前記画素値が前記範囲内であるかどうかを判定するステップと、
前記範囲内の前記第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、個々の緑色画素の前記画素値に前記第2の重み係数を乗算するステップと、
前記範囲外の前記第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第2の重み係数を乗算するステップとをさらに備える方法であって、
前記第2の階層について前記合計するステップは、前記範囲内の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項41に記載の方法。
Before the summing step for the second hierarchy,
The pixel value of each green pixel in the second hierarchy is compared with the pixel maximum value and the pixel minimum value to determine whether the pixel value for each green pixel in the second hierarchy is within the range. And steps to
Multiplying the pixel value of each green pixel by the second weighting factor to form a weighted green pixel value in the corresponding range for each green pixel in the second hierarchy in the range; ,
Multiplying the central green pixel value by the second weighting factor to form a corresponding out-of-range weighted green pixel value for each second-tier green pixel outside the range. A method,
The summing step for the second hierarchy includes weighted green pixel values within the range of all green pixels of the second hierarchy within the range and all green pixels of the second hierarchy outside the range. 42. The method of claim 41, wherein the weighted green pixel values outside the range are summed.
最大緑色不整合比の上限しきい値(F_max)を設定するステップと、
最大緑色不整合比の下限しきい値(F_min)を設定するステップと、
空間的に変化する緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、前記中央緑色画素(CGP)を囲んでいる赤色画素に適応したオフセットを算出するステップと、
P_max=max(F_maxCGP,CGP+offset)と定義される式に基づいて画素最大値(P_max)を算出するステップと、
P_min=min(F_minCGP,CGP−offset)と定義される式に基づいて画素最小値(P_min)を算出するステップとをさらに備える、請求項41に記載の方法。
Setting an upper threshold (F_max) for the maximum green mismatch ratio;
Setting a lower threshold (F_min) for the maximum green mismatch ratio;
Calculating an offset adapted to a red pixel surrounding the central green pixel (CGP) to remove a spatially varying green channel odd-even mismatch;
Calculating a pixel maximum value (P_max) based on an expression defined as P_max = max (F_max * CGP, CGP + offset);
42. The method of claim 41, further comprising: calculating a pixel minimum value (P_min) based on an expression defined as P_min = min (F_min * CGP, CGP-offset).
前記オフセットを算出するステップは、
kに前記周辺赤色画素の周辺赤色画素値の平均を乗算するステップを備え、kはクロストークの補正の大きさを調節するパラメータである、請求項43に記載の方法。
Calculating the offset comprises:
44. The method of claim 43, comprising the step of multiplying k by an average of the peripheral red pixel values of the peripheral red pixels, where k is a parameter that adjusts the magnitude of crosstalk correction.
中央緑色画素の第1の重み係数に基づいた重み付け中央緑色画素値を生成する手段と、
第1の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第1の階層の周辺緑色画素の第2の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計する手段と、
第2の階層の合計を形成するために、前記領域の前記中央緑色画素に対する第2の階層の周辺緑色画素の第3の重み係数に基づいた重み付け緑色画素値を合計する手段と、
重み付け緑色画素の総計を形成するために、前記重み付け中央緑色画素値と、前記第1の階層の合計と、前記第2の階層の合計とを合計する手段と、
前記重み付け緑色画素の総計を正規化する手段と、
前記中央緑色画素の画素値を前記正規化された重み付け緑色画素の総計と置換する手段とを備える、適応緑色チャネル奇偶不整合除去モジュール。
Means for generating a weighted central green pixel value based on the first weighting factor of the central green pixel;
Means for summing weighted green pixel values based on a second weighting factor of peripheral green pixels of the first hierarchy for the central green pixel of the region to form a first hierarchy sum;
Means for summing weighted green pixel values based on a third weighting factor of peripheral green pixels of the second hierarchy for the central green pixel of the region to form a second hierarchy total;
Means for summing the weighted central green pixel value, the sum of the first hierarchy, and the sum of the second hierarchy to form a total of weighted green pixels;
Means for normalizing the sum of the weighted green pixels;
Means for replacing a pixel value of the central green pixel with a sum of the normalized weighted green pixels, and an adaptive green channel odd-even mismatch removal module.
前記生成する手段は、
前記重み付け中央緑色画素値を生成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算する手段を備える、請求項45に記載のモジュール。
The means for generating is
46. The module of claim 45, comprising means for multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to generate the weighted central green pixel value.
前記第1の階層の各緑色画素の画素値を画素最大値および画素最小値と比較して、前記第1の階層の各緑色画素の前記画素値が範囲内であるかどうかを判定する手段と、
前記範囲内の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、個々の緑色画素の前記画素値に前記第1の重み係数を乗算する手段と、
前記範囲外の前記第1の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第1の重み係数を乗算する手段とをさらに備えるモジュールであって、
前記第1の階層について前記合計する手段は、前記範囲内の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第1の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項45に記載のモジュール。
Means for comparing the pixel value of each green pixel in the first hierarchy with a pixel maximum value and a pixel minimum value to determine whether the pixel value of each green pixel in the first hierarchy is within a range; ,
Means for multiplying the pixel value of each green pixel by the first weighting factor to form a weighted green pixel value in the corresponding range for each green pixel in the first hierarchy in the range; ,
Means for multiplying the central green pixel value by the first weighting factor to form a corresponding out-of-range weighted green pixel value for each green pixel in the first hierarchy outside the range; A module,
The means for summing for the first hierarchy includes weighted green pixel values within the range of all green pixels of the first hierarchy within the range and all green pixels of the first hierarchy outside the range. 46. The module of claim 45, summing weighted green pixel values outside the range.
前記第2の階層について前記合計する手段によって合計する前に、前記第2の階層の各緑色画素の画素値を前記画素最大値および前記画素最小値と比較して、前記第2の階層の各緑色画素の前記画素値が前記範囲内であるかどうかを判定する手段と、
前記範囲内の前記第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲内の重み付け緑色画素値を形成するために、個々の緑色画素の前記画素値に前記第2の重み係数を乗算する手段と、
前記範囲外の前記第2の階層の緑色画素ごとに、対応する範囲外の重み付け緑色画素値を形成するために、前記中央緑色画素値に前記第2の重み係数を乗算する手段とをさらに備えるモジュールであって、
前記第2の階層について前記合計する手段は、前記範囲内の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲内の重み付け緑色画素値と、前記範囲外の前記第2の階層の全緑色画素の前記範囲外の重み付け緑色画素値とを合計する、請求項47に記載のモジュール。
Before summing by the means for summing the second hierarchy, the pixel value of each green pixel of the second hierarchy is compared with the pixel maximum value and the pixel minimum value, and each of the second hierarchy Means for determining whether the pixel value of a green pixel is within the range;
Means for multiplying the pixel value of each green pixel by the second weighting factor to form a weighted green pixel value within the corresponding range for each green pixel of the second hierarchy within the range; ,
Means for multiplying the central green pixel value by the second weighting factor to form a corresponding out-of-range weighted green pixel value for each second-tier green pixel outside the range; A module,
The means for summing for the second hierarchy comprises weighted green pixel values within the range of all green pixels of the second hierarchy within the range and all green pixels of the second hierarchy outside the range. 48. The module of claim 47, summing the weighted green pixel values outside the range.
最大緑色不整合比の上限しきい値(F_max)を設定する手段と、
最大緑色不整合比の下限しきい値(F_min)を設定する手段と、
空間的に変化する緑色チャネル奇偶不整合を除去するために、前記中央緑色画素(CPG)を囲む赤色画素に適応したオフセットを算出する手段と、
P_max=max(F_maxCGP,CGP+offset)と定義される式に基づいて画素最大値(P_max)を算出する手段と、
P_min=min(F_minCGP,CGP−offset)と定義される式に基づいて画素最小値(P_min)を算出する手段とをさらに備える、請求項38に記載のモジュール。
Means for setting an upper threshold (F_max) for the maximum green mismatch ratio;
Means for setting a lower threshold (F_min) of the maximum green mismatch ratio;
Means for calculating an offset adapted to red pixels surrounding the central green pixel (CPG) to remove spatially varying green channel odd-even mismatch;
Means for calculating a pixel maximum value (P_max) based on an expression defined as P_max = max (F_max * CGP, CGP + offset);
39. The module according to claim 38, further comprising means for calculating a pixel minimum value (P_min) based on an expression defined as P_min = min (F_min * CGP, CGP-offset).
前記オフセットを算出する手段は、
kに前記周辺赤色画素の周辺赤色画素値の平均を乗算する手段を備え、kはクロストークの補正の大きさを調節するパラメータである、請求項49に記載のモジュール。
The means for calculating the offset is:
50. The module of claim 49, comprising means for multiplying k by an average of the peripheral red pixel values of the peripheral red pixels, wherein k is a parameter for adjusting the magnitude of crosstalk correction.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002142149A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Mega Chips Corp Picture processing circuit
JP2004534429A (en) * 2001-03-20 2004-11-11 ヒューレット・パッカード・カンパニー System and method for asymmetrically demosaicing a raw data image using color discontinuity equalization

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002142149A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Mega Chips Corp Picture processing circuit
JP2004534429A (en) * 2001-03-20 2004-11-11 ヒューレット・パッカード・カンパニー System and method for asymmetrically demosaicing a raw data image using color discontinuity equalization

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010245858A (en) * 2009-04-07 2010-10-28 Ricoh Co Ltd Image processing apparatus, image processing method, and image processing program

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