JP2010212979A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブルー、ダークグリーン、グリーン、ライトグリーン、オレンジ及びレッドのカラーフィルタ105が撮像素子106の前面に配置されており、まず、入力された画像データに対して、分光透過率におけるピークの波長が隣り合うカラーフィルタの画素値情報を用いて、高解像度のダークグリーン及びオレンジのカラーフィルタの色情報を補間する。次に、ブルー、グリーン、ライトグリーン及びレッドの色情報を、補間したダークグリーン及びオレンジの色情報の補間結果を用いて補間する。
【選択図】図1
Description
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態では、本発明に係る画像処理装置を搭載したものとして、電子スチルカメラを例にして説明する。
図1は、本実施形態における電子スチルカメラ100の構成例を示すブロック図である。
図1において、制御回路111は、撮像部101、センサ部102、A/D変換部107、記憶部108、色再現処理部109、及びデモザイキング部110に接続されており、各部の動作を制御する。
図3に示すように、カラーフィルタ105を撮像素子106の前面に配置した場合において、B:DG:G:LG:O:R=1:2:1:1:2:1の割合となっている。以下、カラーフィルタにおいて数の比が大きいDG及びOを高解像度カラーフィルタと呼び、それ以外のカラーフィルタを低解像度カラーフィルタと呼ぶことにする。図2に示すように、高輝度カラーフィルタは、分光透過率におけるピークの波長が最短及び最長以外のカラーフィルタとなっている。
被写体からの光学像は、撮像部101を介してセンサ部102に入力される。センサ部102に入力された光学像は、光学ローパスフィルタ103、iRカットフィルタ104、及びカラーフィルタ105を通過して、撮像素子106に入力される。撮像素子106においては、光電変換により信号電荷を生成する。また、撮像素子106は、このように生成した信号電荷を走査して画像信号をA/D変換部107に出力する。
次に、デモザイキング部110が行う処理について、図4及び図5のフローチャートと、図6とを参照しながら詳細に説明する。図4は、本実施形態におけるデモザイキング部110による処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、図4のステップS401において、デモザイキング部110は第1の補間手段として機能し、高解像度カラーフィルタのモザイク画像データに対してデモザイキングを行う。次に、ステップS402において、デモザイキング部110は第2の補間手段として機能し、低解像度カラーフィルタのモザイク画像に対してデモザイキングを行う。なお、ステップS401及びS402の処理の詳細な説明は後述する。
次に、ステップS401における高解像度カラーフィルタのデモザイキングについて、図5のフローチャート、図6及び図7を参照しながら詳細に説明する。図5は、本実施形態におけるデモザイキング部110による高解像度カラーフィルタのデモザイキングの処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、後述するステップS501〜ステップS505の処理については、図6におけるカラーフィルタの配置の中の5×5画素を抜き出した図を参照しながら説明する。さらに、高解像度カラーフィルタの例としてOを用い、図6におけるLG33を注目画素として、O33の画素値を算出する処理を例として説明する。
O33lpf=|O22+O24+O42+O44|/4 ・・・(式1)
LG33lpf=(4*LG33+LG11+LG15+LG51+LG55)/8 ・・・(式2)
O33=O33lpf/LG33lpf*LG33 ・・・(式3)
HDiff33=|DG32−DG34| ・・・(式4)
VDiff33=|DG23−DG43| ・・・(式5)
DG33=(DG32+DG34)/2 ・・・(式6)
DG33=(DG23+DG43)/2 ・・・(式7)
低解像度カラーフィルタのデモザイキングについて、図8のフローチャート、及び図9を参照しながら詳細に説明する。図8は、本実施形態におけるデモザイキング部110による低解像度カラーフィルタのデモザイキングの処理手順の一例を示すフローチャートである。図9は、5×5の領域における低解像度カラーフィルタであるRの画素値の算出分布の一例を示す図である。図8におけるXは、低解像度カラーフィルタの画素値が算出されていない画素を示している。なお、以下の説明では、低解像度カラーフィルタであるRの画素値を算出する例について説明する。
D13=R13−O13 ・・・(式8)
D31=R31−O31 ・・・(式9)
D35=R35−O35 ・・・(式10)
D53=R53−O53 ・・・(式11)
R33=D33+O33 ・・・(式12)
以下、本発明における第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態における電子スチルカメラの構成及びデモザイキングの処理手順については、第1の実施形態と同じであるため、説明は省略する。本実施形態では、図10に示すように、分光透過率のピークの波長及び半値幅が異なる5種類のカラーフィルタを例に説明する。
図10に示すように、5種類のカラーフィルタは、ピーク1001〜1005における波長の短い順にB(ブルー)、DG(ダークグリーン)、G(グリーン)、LG(ライトグリーン)、O(オレンジ)とする。
図11に示すように、カラーフィルタ1105を撮像素子106の前面に配置した場合において、B:DG:G:LG:O=1:2:2:2:1の割合となっている。
第1及び第2の実施形態においては、5種類または6種類のカラーフィルタの分光透過率の例を示したが、これに限定されるものではない。被写体や仕様用途に応じて5種類以上のカラーフィルタの分光透過率が最適なものとなるように選ぶのであれば、この組み合わせに限定されるものではない。
105 カラーフィルタ
106 撮像素子
110 デモザイキング部
Claims (10)
- 配置されている他のカラーフィルタより解像度が高い複数の高解像度カラーフィルタを含む5種類以上のカラーフィルタが撮像素子の前面に配置されており、被写体を撮像した画像データを入力して、前記5種類以上のカラーフィルタを用いて色情報を補間する画像処理装置であって、
前記入力された画像データに対して、前記高解像度カラーフィルタの色情報を補間する第1の補間手段と、
前記高解像度カラーフィルタと分光透過率におけるピークの波長が隣り合うカラーフィルタの色情報を、前記第1の補間手段による前記高解像度カラーフィルタの色情報の補間結果を用いて補間する第2の補間手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記高解像度カラーフィルタは、前記5種類以上のカラーフィルタの中で分光透過率におけるピークの波長が最短及び最長以外のカラーフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1の補間手段は、前記高解像度カラーフィルタの画素値情報と、前記高解像度カラーフィルタと分光透過率におけるピークの波長が隣り合うカラーフィルタの画素値情報とを用いて色情報を補間することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記5種類以上のカラーフィルタは、ブルー、ダークグリーン、グリーン、ライトグリーン、オレンジ及びレッドのカラーフィルタであり、
前記第1の補間手段は、ダークグリーン及びオレンジのカラーフィルタの色情報を補間し、
前記第2の補間手段は、ブルー及びグリーンのカラーフィルタの色情報を、前記第1の補間手段によるダークグリーンの色情報の補間結果を用いて補間するとともに、ライトグリーン及びレッドのカラーフィルタの色情報を、前記第1の補間手段によるオレンジの色情報の補間結果を用いて補間することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画像処理装置。 - 配置されている他のカラーフィルタより解像度が高い複数の高解像度カラーフィルタを含む5種類以上のカラーフィルタが撮像素子の前面に配置されている画像処理装置において、被写体を撮像した画像データを入力して、前記5種類以上のカラーフィルタを用いて色情報を補間する画像処理方法であって、
前記入力された画像データに対して、前記高解像度カラーフィルタの色情報を補間する第1の補間工程と、
前記高解像度カラーフィルタと分光透過率におけるピークの波長が隣り合うカラーフィルタの色情報を、前記第1の補間工程における前記高解像度カラーフィルタの色情報の補間結果を用いて補間する第2の補間工程とを備えたことを特徴とする画像処理方法。 - 前記高解像度カラーフィルタは、前記5種類以上のカラーフィルタの中で分光透過率におけるピークの波長が最短及び最長以外のカラーフィルタであることを特徴とする請求項5に記載の画像処理方法。
- 前記第1の補間工程においては、前記高解像度カラーフィルタの画素値情報と、前記高解像度カラーフィルタと分光透過率におけるピークの波長が隣り合うカラーフィルタの画素値情報とを用いて色情報を補間することを特徴とする請求項5又は6に記載の画像処理方法。
- 前記5種類以上のカラーフィルタは、ブルー、ダークグリーン、グリーン、ライトグリーン、オレンジ及びレッドのカラーフィルタであり、
前記第1の補間工程においては、ダークグリーン及びオレンジのカラーフィルタの色情報を補間し、
前記第2の補間工程においては、ブルー及びグリーンのカラーフィルタの色情報を、前記第1の補間工程におけるダークグリーンの色情報の補間結果を用いて補間するとともに、ライトグリーン及びレッドのカラーフィルタの色情報を、前記第1の補間工程におけるオレンジの色情報の補間結果を用いて補間することを特徴とする請求項5〜7の何れか1項に記載の画像処理方法。 - 配置されている他のカラーフィルタより解像度が高い複数の高解像度カラーフィルタを含む5種類以上のカラーフィルタが撮像素子の前面に配置されている画像処理装置において、被写体を撮像した画像データを入力して、前記5種類以上のカラーフィルタを用いて色情報を補間するようコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記入力された画像データに対して、前記高解像度カラーフィルタの色情報を補間する第1の補間工程と、
前記高解像度カラーフィルタと分光透過率におけるピークの波長が隣り合うカラーフィルタの色情報を、前記第1の補間工程における前記高解像度カラーフィルタの色情報の補間結果を用いて補間する第2の補間工程とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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