JP2010081177A - Edge detector, and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像素子からの測定信号量に基づいてエッジを検出するエッジ検出装置及びその方法に関する。 The present invention relates to an edge detection apparatus and method for detecting an edge based on a measurement signal amount from an image sensor.
撮像素子におけるエッジ検出は、rawデータへの適用が可能であり、精度が高く、画素の分光感度と配置に制限がないことが望ましい。なお、「rawデータ」とは、デジタルカメラ内部で何の処理もしてない画像データ、つまり撮像素子から得られた電気信号を単純にデジタル化した測定信号量である。 The edge detection in the image sensor can be applied to raw data, desirably has high accuracy, and is not limited in the spectral sensitivity and arrangement of pixels. The “raw data” is image data that has not been processed in the digital camera, that is, a measurement signal amount obtained by simply digitizing an electrical signal obtained from the image sensor.
しかし、特許文献1の方法はBayer配列にしか適用できない。また、ブロックサイズが固定のため精度に限界がある。
However, the method of
これに対し、非特許文献1の方法は参照画素数と画素の配置に柔軟に対処でき、参照画素数を増やせば精度の向上が期待できる。但し、そのままではrawデータに適用できない。
上述したように、特許文献1の方法は、Bayer配列にしか適用できず、精度に限界があるという問題点があった。
As described above, the method of
また、非特許文献1の方法は、画素の配置変更には柔軟に対処でき、画素数を増やすことにより精度向上が期待できるが、rawデータには適用できないという問題点があった。
Further, the method of Non-Patent
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、rawデータに適用でき、精度が高く、画素の分光感度と配置に制限がないエッジ検出装置及びその方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is an edge detection apparatus and method that can be applied to raw data, has high accuracy, and has no restrictions on the spectral sensitivity and arrangement of pixels. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明のエッジ検出装置は、撮像素子が有する異なる分光感度を持つ複数の撮像画素のそれぞれから、前記撮像画素の位置、分光感度、測定信号量と含む撮像データを入力する撮像データ入力部と、前記撮像素子の任意のブロック内において、異なる位置に存在し、かつ、同一の分光感度を持つ前記各撮像画素の位置と前記測定信号量とに基づいて、前記位置に対応する前記測定信号量の増減量を表す2次元ベクトルである局所エッジを算出する局所エッジ検出部と、前記局所エッジの自己相関行列における固有値から前記ブロック内のエッジ強度を求め、前記自己相関行列における固有ベクトルからエッジ方向を求めるブロックエッジ推定部と、を備える。 In order to achieve the above object, the edge detection apparatus of the present invention includes imaging data including the position of the imaging pixel, spectral sensitivity, and measurement signal amount from each of a plurality of imaging pixels having different spectral sensitivities of the imaging device. Based on the position of each imaging pixel that is present at different positions and has the same spectral sensitivity and the measurement signal amount, in an arbitrary block of the imaging device, the input imaging data input unit A local edge detector that calculates a local edge that is a two-dimensional vector representing the amount of increase or decrease in the amount of the measurement signal corresponding to, and obtains the edge strength in the block from the eigenvalue in the autocorrelation matrix of the local edge, A block edge estimator that obtains an edge direction from an eigenvector in the matrix.
本発明によれば、任意の画素配置と分光感度を持つ撮像素子のrawデータから精度よくエッジを検出することが可能になる。 According to the present invention, an edge can be detected with high accuracy from raw data of an image sensor having an arbitrary pixel arrangement and spectral sensitivity.
以下、本発明の一実施形態のエッジ検出装置について図1〜図5に基づいて説明する。 Hereinafter, an edge detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(1)エッジ検出装置の構成
図1は、本実施形態に係わるエッジ検出装置を示すブロック図である。
(1) Configuration of Edge Detection Device FIG. 1 is a block diagram showing an edge detection device according to this embodiment.
エッジ検出装置は、撮像素子が有する複数のフォトダイオードの各位置、その分光感度、及び、フォトダイオードから得られた測定信号量を取得する撮像データ入力部101と、撮像データからブロック内における光の強度の変化量を検出する局所エッジ検出部102と、局所エッジ検出部102から得られた局所エッジを統合してブロック内のエッジ強度とエッジ方向を推定するブロックエッジ推定部103とを備える。
The edge detection device includes an imaging
なお、このエッジ検出装置は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、撮像データ入力部101、局所エッジ検出部102及びブロックエッジ推定部103は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、本実施形態のエッジ検出装置は、上記のプログラムをコンピュータ装置に予めインストールすることで実現してもよいし、CD−ROMなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。
Note that this edge detection device can also be realized by using, for example, a general-purpose computer device as basic hardware. In other words, the imaging
次に、本実施形態に係わるエッジ検出装置の動作について説明する。なお、図2は、エッジ検出装置の動作を示すフローチャートである。 Next, the operation of the edge detection apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the edge detection apparatus.
(2)撮像データ入力部101
まず、撮像データ入力部101は、撮像素子が有するフォトダイオードの位置、分光感度、及び、フォトダイオードから得られた測定信号量を撮像テータとして取得する。本実施形態では、フォトダイオードのそれぞれが撮像画素を構成している。また、フォトダイオードから得られた測定信号量としては、フォトダイオードのrawデータが挙げられる。以後は、図3に示すように、Bayer配列からフォトダイオード300〜324からなる5×5のブロックの撮像データを取得した場合を例に説明する。
(2) Imaging
First, the imaging
ブロックの中心を原点とする座標系を定義する。すなわち、(x312,y312)=(0,0)であり、フォトダイオード318の座標は(x318,y318)=(1,1)となる。
Define a coordinate system with the center of the block as the origin. That is, (x 312 , y 312 ) = (0, 0), and the coordinates of the
フォトダイオードの分光感度と周囲のカラーフィルタの配置を表すラベルci(ci={R,Gr,Gb,B})を定義する。GrとGbは同じ分光感度を表すが、周囲のカラーフィルタの配置が異なる。例えば、フォトダイオード318のラベルはc318=Rとし、フォトダイオード319のラベルはc319=Grとする。
A label c i (c i = {R, Gr, Gb, B}) representing the spectral sensitivity of the photodiode and the arrangement of surrounding color filters is defined. Gr and Gb represent the same spectral sensitivity, but the arrangement of surrounding color filters is different. For example, the label of the
フォトダイオードから得られた測定信号量をsで表記する。例えばフォトダイオード318から得られた測定信号量はs318と表記する。
The measurement signal amount obtained from the photodiode is represented by s. For example, the measurement signal amount obtained from the
(3)局所エッジ検出部102
次に、局所エッジ検出部102の動作について図2に基づいて説明する。
(3) Local
Next, the operation of the local
ステップ1において、ブロック内から同じ分光感度を持つ2個以上のフォトダイオードを選択する。例えば、青の分光感度を持つフォトダイオードを300,302,310を選択したとする。
In
ステップ2において、フォトダイオードの位置(x,y)と、実数である測定信号量sの関係を表すスペクトル強度関数f(x,y)のパラメータを推定する。例えば、スペクトル強度関数f(x,y)の形を下記の式(1)で表す。
フォトダイオードを300,302,310の3個使用する場合、下記の式(2)で示す連立方程式を考える。
そして、この式(2)を解くことで、スペクトル強度関数f(x,y)のパラメータa,b,cを算出できる。 Then, by solving the equation (2), the parameters a, b, and c of the spectrum intensity function f (x, y) can be calculated.
図5で説明すれば、式(2)は図5においてスペクトル強度関数f(x,y)に対応する三角形501のパラメータを求めることに相当する。
If it demonstrates in FIG. 5, Formula (2) will correspond to calculating | requiring the parameter of the
ステップ3において、局所エッジ検出部102はスペクトル強度関数f(x,y)を空間微分し、光の強度の変化量の2次元ベクトル(以下、「局所エッジ」という)を検出する。すなわち、局所エッジとは、フォトダイオードの位置に対応する測定信号量の増減量を表している。
In step 3, the
式(2)の連立方程式を解いた場合に得られる局所エッジはdj=(dxj,dyj)=(a,b)である。図5においてはパラメータaが三角形501のx軸方向の傾きを表し、パラメータbが三角形501のy軸方向の傾きを表している。
The local edge obtained when solving the simultaneous equations of Expression (2) is d j = (dx j , dy j ) = (a, b). In FIG. 5, the parameter a represents the inclination of the
局所エッジの検出に用いるフォトダイオードの組み合わせとその数は、ユーザーが事前に設定する必要がある。但し、フォトダイオードはスペクトル強度関数f(x,y)の独立なパラメータの個数以上の数を使う必要がある。 The combination and number of photodiodes used for local edge detection must be set in advance by the user. However, the number of photodiodes must be equal to or greater than the number of independent parameters of the spectral intensity function f (x, y).
また、フォトダイオード300,312,324の組み合わせのように、全てのフォトダイオードが一直線上に配置される組み合わせは利用できない。
Further, a combination in which all photodiodes are arranged in a straight line, such as a combination of
但し、前述の条件を満たせば、フォトダイオードの配置が正方格子状でなくとも利用可能である。 However, as long as the above-described conditions are satisfied, the photodiodes can be used even if they are not square lattices.
以後は図3のブロックにおいて、同じカラーフィルタを持つフォトダイオードで構成できる面積最小の三角形毎に一つの局所エッジを検出する場合を例に説明する。なお、図3では色が表現できないため、赤色(R)はドットで表現し、緑色(G)は左上がりのハッチング線で表現し、青色(B)は右上がりのハッチング線で表現している。図4も同様である。 Hereinafter, an example in which one local edge is detected for each triangle having the smallest area that can be configured by photodiodes having the same color filter in the block of FIG. 3 will be described. In FIG. 3, since colors cannot be represented, red (R) is represented by dots, green (G) is represented by left-up hatching lines, and blue (B) is represented by right-up hatching lines. . The same applies to FIG.
このとき、Bのカラーフィルタを持つ画素から、局所エッジは16個算出できる。同様にGのカラーフィルタから24個、Rのカラーフィルタから4個、合計44個の局所エッジが算出できる。 At this time, 16 local edges can be calculated from the pixel having the B color filter. Similarly, a total of 44 local edges can be calculated, 24 from the G color filter and 4 from the R color filter.
(4)ブロックエッジ推定部103
ステップ4において、局所エッジ検出部102が、全てのフォトダイオードの組み合わせから局所エッジの検出を行った後、ブロックエッジ推定部103は、非特許文献1と同様の手順でエッジ方向とエッジ強度を求める。
(4) Block
In
まず、ステップ5において、ブロックエッジ推定部103は、下記の式(3)に示す局所エッジの自己相関行列Ciを求める。
式(3)の和を下記の式(4)のように算出する。
ステップ6において、ブロックエッジ推定部103は、ブロック内のエッジ強度λ±とエッジ方向θを式(5)に従って推定する。なお、このエッジ強度λ±は、自己相関行列Cの第1固有値と第2固有値であり、エッジ方向θは自己相関行列Cの固有ベクトルから求まる回転角である。
また、式(4)の自己相関行列Cを用いて定義する式(6)で示す2次元正規分布N(x,y)を求める。
式(6)の等高線は図6に示すようにエッジの形状に応じて形を変える楕円となる。例えば、左上から右下に伸びる線上のエッジであれば楕円の形状は図6の楕円601のようになり、水平方向のエッジに対しては楕円の形状は図6の楕円602のようになる。ブロック内で検出された局所エッジの向きがばらばらである場合は図6の楕円603のように円状になる。
The contour line of the equation (6) becomes an ellipse whose shape changes according to the shape of the edge as shown in FIG. For example, if it is an edge on a line extending from the upper left to the lower right, the shape of the ellipse becomes an
(5)効果
このように本実施形態に係わるエッジ検出装置によれば、3個のフォトダイオードから算出した局所的な光の量の変化ベクトルを統合することで、エッジ方向とエッジ強度を推定することが可能となる。
(5) Effect As described above, according to the edge detection apparatus according to the present embodiment, the edge direction and the edge intensity are estimated by integrating the change vectors of the local light amounts calculated from the three photodiodes. It becomes possible.
(変更例)
なお、本実施形態は以下の項目を変更することで実施することも可能である。
(Example of change)
Note that this embodiment can also be implemented by changing the following items.
(1)重みを用いた局所エッジの個数補正
上記実施形態では、図3のブロックにおいて同じカラーフィルタを持つフォトダイオードで構成できる面積最小の三角形毎に一つの局所エッジを検出する場合を例に説明した。このとき、Bのカラーフィルタから16個、Gのカラーフィルタから24個、Rのカラーフィルタから4個、合計44個の局所エッジが算出できる。
(1) Correction of Number of Local Edges Using Weights In the above embodiment, an example is described in which one local edge is detected for each triangle having the smallest area that can be configured with photodiodes having the same color filter in the block of FIG. did. At this time, a total of 44 local edges can be calculated, 16 from the B color filter, 24 from the G color filter, and 4 from the R color filter.
しかし、Bayer配列のデモザイキングにおいては中心画素がBの場合(図3参照)、Rの場合、Gbの場合(図4参照)、Grの場合の合計4つのパターンを考慮しなくてはならない。全てのパターンで、式(4)の自己相関行列Cを利用すると、同じ色のエッジを入力してもカラーフィルタパターンに応じて出力が変化してしまう。 However, in the Bayer array demosaicing, a total of four patterns must be considered when the central pixel is B (see FIG. 3), R, Gb (see FIG. 4), and Gr. If the autocorrelation matrix C of Equation (4) is used for all patterns, the output changes according to the color filter pattern even if the same color edge is input.
そこで、式(4)の自己相関行列Cの代わりに式(3)の自己相関行列Ciの重み付け和である式(7)を用いる。
w(cj)は検出される局所エッジの本数で決まる実数で、例えばRGBのカラーフィルタからそれぞれNR,NG,NB個の局所エッジが得られた場合、
w(B)=1/NB,
w(Gr)=1/NG,
w(Gb)=1/NG,
w(R)=1/NR
というように、ブロックから得られる局所エッジの数が多いほど小さくなる正の実数とする。
In real w (c j) is determined by the number of local edge detected, for example, RGB respectively N R from the color filters, N G, if N B number of local edge is obtained,
w (B) = 1 / N B ,
w (Gr) = 1 / N G ,
w (Gb) = 1 / N G ,
w (R) = 1 / N R
In this way, a positive real number that decreases as the number of local edges obtained from the block increases.
個数と反比例させた重みを掛けることで、ブロック間の局所エッジの数のばらつきを補正することができる。 By applying a weight that is inversely proportional to the number, the variation in the number of local edges between blocks can be corrected.
(2)波長による重み付け
また、本来Bayer配列ではR:G:B=1:2:1の割合で存在していること、Gの測定信号量は他の色に比べ大きいことなどから、Gのエッジを重視すると性能が高まる可能性もある。
(2) Weighting by wavelength In addition, since the Bayer array originally exists at a ratio of R: G: B = 1: 2: 1 and the measurement signal amount of G is larger than other colors, G If the edge is emphasized, the performance may be improved.
そのため、ターゲットとなるRGBの重みをR:G:B=TR:TG:TBと事前に決めておき、
w(B)=TB/NB,
w(Gr)=TG/NG,
w(Gb)=TG/NG,
w(R)=TR/NR
というように、事前に決めた重みに比例するように定義し直してもよい。
Therefore, the target RGB weights are determined in advance as R: G: B = T R : T G : T B ,
w (B) = T B / N B ,
w (Gr) = T G / N G ,
w (Gb) = T G / N G,
w (R) = T R / N R
In this way, it may be redefined so as to be proportional to a predetermined weight.
すなわち、各ブロックから算出する同一スペクトルに対応する局所エッジの個数を、そのスペクトルに対応するカラーフィルタの個数が一番少ないブロックから得られる個数まで削減すれば、重みの乗算は削除することが可能である。色の重みに関しても同様に、重視したい色の局所エッジをより多く算出することで対応できる。 In other words, if the number of local edges corresponding to the same spectrum calculated from each block is reduced to the number obtained from the block with the smallest number of color filters corresponding to that spectrum, the multiplication of weights can be eliminated. It is. Similarly, the color weight can be dealt with by calculating more local edges of the color to be emphasized.
また、ホワイトバランスの情報を利用してエッジ検出を行うことも可能である。例えば青(B)の光をあまり含まない光源で照らされた被写体を撮像した場合、B信号はほとんどノイズとなってしまうが、Bの重みを予め下げておくことでノイズにロバストなエッジ検出が可能になる。Bの光を含まない光源で照らされているか否かは、ホワイトバランス調整の段階でBにかける係数の大小で判断することが可能である。 It is also possible to perform edge detection using white balance information. For example, when a subject illuminated with a light source that does not contain much blue (B) light is imaged, the B signal is almost noisy, but by reducing the B weight beforehand, edge detection that is robust to noise is possible. It becomes possible. Whether or not the light is illuminated by a light source that does not include B light can be determined by the magnitude of the coefficient applied to B at the stage of white balance adjustment.
(3)ブロック中心からの距離を用いた局所エッジの重み付け
自己相関行列Cを算出する際には、局所エッジを算出するために用いたフォトダイオードとブロック中心の間の距離を用いた重みを利用することも可能である。例えば図3の場合、自己相関行列Cに乗じる位置重みwlを式(8)で定義する。
そして、自己相関行列Cを式(9)で定義する。
すると、ブロック中心の光の量により忠実なエッジの検出が可能になる。σlは正の実数であり、出力画像の画質を見て人手で調整を行うものとする。 Then, it becomes possible to detect an edge faithful to the amount of light at the block center. It is assumed that σ l is a positive real number and is manually adjusted by looking at the image quality of the output image.
なお、位置重みwlの定義は、フォトダイオードとブロック中心の間の距離が大きくなるほど小さな値を取る正の実数であれば、式(8)のものである必要はない。 The definition of position weight w l, if positive real number that takes a more smaller value the distance between the photodiode and the block center is increased, need not be of the formula (8).
(4)局所エッジを検出する個数をコントロールすることによる重みの排除
重みを用いずに局所エッジの個数を補正することも可能である。
(4) Exclusion of weight by controlling the number of local edges detected It is also possible to correct the number of local edges without using weights.
例えば、面積最小の三角形を用いて局所エッジを検出する場合赤のカラーフィルタから得られる局所エッジの個数は、図3のブロックにおいては4個であり、図4のブロックにおいては8個である。 For example, when detecting a local edge using a triangle having the smallest area, the number of local edges obtained from the red color filter is 4 in the block of FIG. 3 and 8 in the block of FIG.
重みを用いて補正する場合は、図3のブロックにおいて自己相関行列を算出する場合に、局所エッジに図4の2倍の重みを乗じるが、乗算が入るため回路規模の増大を招く。 In the case of correction using weights, when calculating the autocorrelation matrix in the block of FIG. 3, the local edge is multiplied by twice the weight of FIG. 4. However, since multiplication is performed, the circuit scale increases.
しかし、図4のブロックにおいて局所エッジ検出を行う場合に、フォトダイオード407と417を同時に含む4つの組み合わせから得られた局所エッジを用いることで、重みの乗算を削除することができる。
However, when local edge detection is performed in the block of FIG. 4, weight multiplication can be eliminated by using local edges obtained from four combinations including the
(5)局所エッジの算出方法の変更例
上記の例では、局所エッジは同一の分光感度を持ち、同一直線状に存在しない複数のフォトダイオード3つから算出する方法を例に説明したが、局所エッジの算出にフィルタリングによるエッジ検出を用いることも可能である。
(5) Modification Example of Local Edge Calculation Method In the above example, the local edge has the same spectral sensitivity and is calculated from a plurality of three photodiodes that do not exist in the same straight line. It is also possible to use edge detection by filtering for edge calculation.
フィルタリングはフォトダイオードが規則正しく配置されたものに対して定義され、局所エッジを算出する位置もフィルタを定義した段階で一意に定まる。 Filtering is defined for regularly arranged photodiodes, and the position where the local edge is calculated is uniquely determined when the filter is defined.
しかし、非特許文献2の方法を用いてブロック内の光の量の変化を微分可能なスペクトル強度関数f(x,y)でモデル化し、スペクトル強度関数f(x,y)を微分すればブロック内の任意の位置における局所エッジを得ることが可能であり、フォトダイオードの配置がいかなるものであっても対応可能である。
However, if the change in the amount of light in the block is modeled by a differentiable spectral intensity function f (x, y) using the method of
上記の例で述べた式(2)を用いた局所エッジ算出は、3つのフォトダイオードを用いたフィルタリングと等価である。また、非特許文献2の方法においてスペクトル強度関数f(x,y)を一次関数で定義したことと等価である。
Local edge calculation using equation (2) described in the above example is equivalent to filtering using three photodiodes. This is equivalent to defining the spectral intensity function f (x, y) as a linear function in the method of
(6)周波数特性を考慮した局所エッジの重み付け
前述の局所エッジの算出方法によって周波数特性が異なるため、必要な周波数特性が予め分かっている場合は、それに応じて自己相関行列Cの算出に用いる重みを変化させることが出来る。
(6) Weighting of local edge in consideration of frequency characteristics Since the frequency characteristics differ depending on the above-described local edge calculation method, if necessary frequency characteristics are known in advance, weights used for calculating autocorrelation matrix C accordingly Can be changed.
例えば、フォトダイオード3つを用いて局所エッジdxj,dyjを算出する場合、3つのフォトダイオードがなす三角形の面積mjが小さくなるほど、高い周波数を検出できる。そこでwm(mj)=1/mjのようなmjが小さいほど大きくなる正の実数を重みとすることで、高い周波数を持つエッジを検出しやすくすることができる。 For example, when the local edges dx j and dy j are calculated using three photodiodes, a higher frequency can be detected as the area m j of the triangle formed by the three photodiodes becomes smaller. Therefore, an edge having a high frequency can be easily detected by weighting a positive real number that increases as m j becomes smaller, such as w m (m j ) = 1 / m j .
(7)ノイズ耐性を考慮した局所エッジの重み付け
同じ周波数特性を持つ局所エッジ算出方法が複数あった場合、局所エッジを算出するために用いるフォトダイオードの数が多いほど、ノイズにロバストになると考えられる。そこで局所エッジdxj,dyjの算出に用いたフォトダイオードの数をnjとしたとき、例えば、wn(nj)=1/njのようなnjが大きくなるほど大きい値をとる正の実数である重みwn(nj)を用いることでノイズに強いエッジの検出が可能になると考えられる。
(7) Local edge weighting considering noise immunity When there are multiple local edge calculation methods with the same frequency characteristics, the more photodiodes used to calculate local edges, the more robust the noise is. . Therefore, when the number of photodiodes used for calculating the local edges dx j and dy j is n j , for example, a positive value that takes a larger value as n j such as w n (n j ) = 1 / n j increases. It is considered that an edge that is resistant to noise can be detected by using the weight w n (n j ) that is a real number.
(8)その他
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
(8) Others It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
101 撮像データ入力部
102 局所エッジ検出部
103 ブロックエッジ推定部
101 imaging
Claims (8)
前記撮像素子の任意のブロック内において、異なる位置に存在し、かつ、同一の分光感度を持つ前記各撮像画素の位置と前記測定信号量とに基づいて、前記位置に対応する前記測定信号量の増減量を表す2次元ベクトルである局所エッジを算出する局所エッジ検出部と、
前記局所エッジの自己相関行列における固有値から前記ブロック内のエッジ強度を求め、前記自己相関行列における固有ベクトルからエッジ方向を求めるブロックエッジ推定部と、
を備えるエッジ検出装置。 An imaging data input unit that inputs imaging data including the position of the imaging pixel, spectral sensitivity, and measurement signal amount from each of a plurality of imaging pixels having different spectral sensitivities of the imaging element;
Based on the position of each imaging pixel having the same spectral sensitivity and the amount of the measurement signal in an arbitrary block of the image sensor, the measurement signal amount corresponding to the position A local edge detector that calculates a local edge that is a two-dimensional vector representing the amount of increase or decrease;
A block edge estimator that obtains an edge strength in the block from an eigenvalue in the autocorrelation matrix of the local edge, and obtains an edge direction from an eigenvector in the autocorrelation matrix;
An edge detection device comprising:
前記各撮像画素の位置と前記測定信号量との関係を表すスペクトル強度関数のパラメータを、前記各位置と前記各測定信号量に基づいて推定し、
前記スペクトル強度関数によって定まる平面の傾きであって、前記増減量を表す前記局所エッジを、前記推定したパラメータから算出する、
請求項1記載のエッジ検出装置。 The local edge detector is
Estimating a parameter of a spectral intensity function representing the relationship between the position of each imaging pixel and the measurement signal amount based on the position and each measurement signal amount,
A slope of a plane determined by the spectrum intensity function, and the local edge representing the increase / decrease amount is calculated from the estimated parameter;
The edge detection apparatus according to claim 1.
予め定められたスペクトルの光に対して高い分光感度を持つ前記撮像画素から得られた前記自己相関行列に対して、より大きな値を持つ正の実数である重みを付与し、
前記重みを付与した前記自己相関行列から前記エッジ強度と前記エッジ方向を算出する、
請求項1記載のエッジ検出装置。 The block edge estimation unit
Giving a weight that is a positive real number having a larger value to the autocorrelation matrix obtained from the imaging pixel having high spectral sensitivity with respect to light of a predetermined spectrum,
Calculating the edge strength and the edge direction from the autocorrelation matrix given the weight;
The edge detection apparatus according to claim 1.
前記ブロック中心に近い位置に存在する前記撮像画素から得られた前記自己相関行列ほど、より大きな値を持つ正の実数である重みを付与し、
前記重みを付与した前記自己相関行列から前記エッジ強度と前記エッジ方向を算出する、
請求項1記載のエッジ検出装置。 The block edge estimation unit
A weight that is a positive real number having a larger value is assigned to the autocorrelation matrix obtained from the imaging pixel located near the block center,
Calculating the edge strength and the edge direction from the autocorrelation matrix given the weight;
The edge detection apparatus according to claim 1.
前記局所エッジを算出するときに用いた前記撮像画素を含む三角形の面積が大きいほど小さな値を持つ正の実数を、前記自己相関関数に対して重みとして付与し、
前記重みを付与した前記自己相関行列から前記エッジ強度と前記エッジ方向を算出する、
請求項1記載のエッジ検出装置。 The block edge estimation unit
A positive real number having a smaller value as the area of a triangle including the imaging pixel used when calculating the local edge is larger, is given as a weight to the autocorrelation function,
Calculating the edge strength and the edge direction from the autocorrelation matrix given the weight;
The edge detection apparatus according to claim 1.
前記局所エッジを算出するときに用いた前記撮像画素の数が多いほど、大きくなる正の実数である重みを、前記自己相関行列に対して付与し、
前記重みを付与した前記自己相関行列から前記エッジ強度と前記エッジ方向を算出する、
請求項1記載のエッジ検出装置。 The block edge estimation unit
A weight that is a positive real number that increases as the number of the imaging pixels used when calculating the local edge increases is given to the autocorrelation matrix,
Calculating the edge strength and the edge direction from the autocorrelation matrix given the weight;
The edge detection apparatus according to claim 1.
前記撮像素子の任意のブロック内において、異なる位置に存在し、かつ、同一の分光感度を持つ前記各撮像画素の位置と前記測定信号量とに基づいて、前記位置に対応する前記測定信号量の増減量を表す2次元ベクトルである局所エッジを算出する局所エッジ検出ステップと、
前記局所エッジの自己相関行列における固有値から前記ブロック内のエッジ強度を求め、前記自己相関行列における固有ベクトルからエッジ方向を求めるブロックエッジ推定ステップと、
を備えるエッジ検出方法。 An imaging data input step for inputting imaging data including a position of the imaging pixel, spectral sensitivity, and a measurement signal amount from each of a plurality of imaging pixels having different spectral sensitivities of the imaging element;
Based on the position of each imaging pixel having the same spectral sensitivity and the amount of the measurement signal in an arbitrary block of the image sensor, the measurement signal amount corresponding to the position A local edge detection step of calculating a local edge which is a two-dimensional vector representing an increase / decrease amount;
A block edge estimation step for obtaining an edge strength in the block from an eigenvalue in the autocorrelation matrix of the local edge, and obtaining an edge direction from an eigenvector in the autocorrelation matrix;
An edge detection method comprising:
前記撮像素子の任意のブロック内において、異なる位置に存在し、かつ、同一の分光感度を持つ前記各撮像画素の位置と前記測定信号量とに基づいて、前記位置に対応する前記測定信号量の増減量を表す2次元ベクトルである局所エッジを算出する局所エッジ検出機能と、
前記局所エッジの自己相関行列における固有値から前記ブロック内のエッジ強度を求め、前記自己相関行列における固有ベクトルからエッジ方向を求めるブロックエッジ推定機能と、
をコンピュータによって実施させるためのエッジ検出プログラム。 An imaging data input function for inputting imaging data including the position of the imaging pixel, spectral sensitivity, and measurement signal amount from each of a plurality of imaging pixels having different spectral sensitivities of the imaging element;
Based on the position of each imaging pixel having the same spectral sensitivity and the amount of the measurement signal in an arbitrary block of the image sensor, the measurement signal amount corresponding to the position A local edge detection function for calculating a local edge which is a two-dimensional vector representing an increase / decrease amount;
A block edge estimation function for obtaining an edge strength in the block from an eigenvalue in the autocorrelation matrix of the local edge, and obtaining an edge direction from an eigenvector in the autocorrelation matrix;
Edge detection program for causing computer to implement
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---|---|---|---|---|
JPH05159044A (en) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High speed inherent vector calculation device |
JP2002203245A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Toshiba Corp | Method and device for recognizing specific object in moving image |
JP2003116060A (en) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Olympus Optical Co Ltd | Correcting device for defective picture element |
JP2005286824A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Canon Inc | Apparatus and method for correcting defective pixel |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05159044A (en) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High speed inherent vector calculation device |
JP2002203245A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Toshiba Corp | Method and device for recognizing specific object in moving image |
JP2003116060A (en) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Olympus Optical Co Ltd | Correcting device for defective picture element |
JP2005286824A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Canon Inc | Apparatus and method for correcting defective pixel |
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