JP2013162431A - 画像信号処理装置,撮像装置および画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像信号を入力する画像信号入力手段と,画像信号入力手段より入力された画像信号にノイズ補正処理を行い画像信号を出力するノイズ補正手段と,ノイズ補正手段の出力した画像信号に信号レベル補正処理を行い画像信号を出力する画像信号補正手段と,画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を決定して信号レベル補正処理の入出力特性を変化させる画像信号補正強度制御手段と,画像信号補正強度制御手段の決定した補正強度を元に画像信号補正手段の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを推定する信号伸張推定手段と,信号伸張推定手段の推定した信号伸張の度合いに連動してノイズ補正手段におけるノイズ補正処理の補正強度を演算して制御するノイズ補正強度制御手段と,を備える。
【選択図】図7
Description
例えば、画像信号に対し信号レベルを補正する画像補正を行う際に,画像補正の補正強度に応じてノイズ補正の補正強度を制御することを特徴とする画像信号処理装置である。これにより,ノイズが強調されることを抑制し,高画質化が実現できる。また,画像補正処理における補正強度と基準となる画像補正処理の入出力特性を元に画像補正処理による信号の伸張率を推定し,推定結果に連動してノイズ補正の補正強度を制御する画像信号処理装置である。これにより,ノイズ補正の補正強度の制御を制御ソフトウェアで行うことが可能であり,低コスト化が実現できる。
図16は,本発明の第4実施例に係るノイズ補正の補正強度制御方法の一例を示す第1の図である。図16(a)は露光制御情報によるノイズ補正の補正強度中間値の制御方法の一例を示す図であり,図16(b)は信号伸張度によるノイズ補正の補正強度制御方法の一例を示す図であり,図16(c)は露光制御情報と信号伸張度によるノイズ補正の補正強度制御方法の一例を示す図である。本発明においてノイズ補正の補正強度制御処理はノイズ補正強度制御部1507で実施される。
0102 ノイズ補正部
0103 画像信号補正部
0104 統計情報取得部
0105 信号補正強度制御部
0106 信号伸張推定部
0107 ノイズ補正強度制御部
0701 画像信号入力部
0702 ノイズ補正部
0703 画像信号補正部
0704 統計情報取得部
0705 信号補正強度制御部
0706 信号伸張推定部
0707 ノイズ補正強度制御部
0708 信号伸張推定情報格納部
1101 画像信号入力部
1102 ノイズ補正部
1103 第一の画像信号補正部
1104 第一の統計情報取得部
1105 第一の信号補正強度制御部
1106 信号伸張推定部
1107 ノイズ補正強度制御部
1108 信号伸張推定情報格納部
1109 第二の画像信号補正部
1110 第二の統計情報取得部
1111 第二の信号補正強度制御部
1301 画像信号入力部
1302 高画質化信号処理部
1302_1 ノイズ補正部
1302_2 エッジ強調部
1303 画像信号補正部
1304 統計情報取得部
1305 信号補正強度制御部
1306 信号伸張推定部
1307 画質制御部
1307_1 ノイズ補正強度制御部
1307_2 エッジ強調強度制御部
1308 信号伸張推定情報格納部
1501 撮像部
1502 カメラ信号処理部
1502_1 露光量検出部
1502_2 デジタルゲイン部
1502_3 ノイズ補正部
1503 画像信号補正部
1504 統計情報取得部
1505 信号補正強度制御部
1506 信号伸張推定部
1507 ノイズ補正強度制御部
1508 信号伸張推定情報格納部
1512 露光制御部
2001 画像信号入力部
2003 画像信号補正部
2004 統計情報取得部
2005 信号補正強度制御部
2006 信号伸張推定部
2007 ノイズ補正強度制御部
2008 信号伸張推定情報格納部
2013 通信部
2014 画像信号処理装置
2015 ノイズ補正調整機能を備えた撮像装置
Claims (21)
- 画像信号を入力する画像信号入力手段と,
該画像信号入力手段より入力された画像信号にノイズ補正処理を行いノイズ補正した画像信号を出力するノイズ補正手段と,
該ノイズ補正手段の出力した画像信号に信号レベル補正処理を行いレベル補正した画像信号を出力する画像信号補正手段と,
該画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を決定して該信号レベル補正処理の入出力特性を変化させる画像信号補正強度制御手段と,
該画像信号補正強度制御手段の決定した補正強度を元に前記画像信号補正手段の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを推定する信号伸張推定手段と,
該信号伸張推定手段の推定した信号伸張の度合いに連動して前記ノイズ補正手段におけるノイズ補正処理の補正強度を演算して制御するノイズ補正強度制御手段と,
を備えること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1に記載の画像信号処理装置において,さらに,
前記画像信号入力手段より入力された画像信号または前記ノイズ補正手段の出力したノイズ補正した画像信号のいずれかを入力として該画像信号の信号値の分布または統計量を統計情報として算出し出力する統計情報取得手段を備え,
前記画像信号補正強度制御手段は該統計情報取得手段の出力した統計情報を元に前記画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を制御すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1又は2記載の画像信号処理装置において,さらに,
前記画像信号補正強度制御手段の決定する信号レベル補正処理の補正強度に対応する前記画像信号補正手段の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを推定するための情報を信号伸張推定情報として格納する信号伸張推定情報格納部を備え, ,
前記信号伸張推定部は該信号伸張推定情報格納部より信号伸張推定情報を取得して,該信号伸張推定情報と前記画像信号補正強度制御手段の決定した補正強度を元に前記画像信号補正手段の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを推定すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の画像信号処理装置において,
前記信号伸張推定情報格納部は前記信号伸張推定情報として,前記基準画像信号補正の信号レベル補正処理の入出力特性における代表的な信号レベルの入力値と出力値との比率を格納すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の画像信号処理装置において,
前記信号伸張推定情報格納部は前記信号伸張推定情報として,前記基準画像信号補正の信号レベル補正処理の入出力特性における代表的な2つの信号レベル間の入力値の差分と出力値の差分との比率を格納すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項2乃至5のいずれかに記載の画像信号処理装置において,
前記統計情報取得手段は入力された画像信号の任意の領域毎の統計情報を算出して出力し,
前記画像信号補正強度制御手段は前記統計情報取得手段より出力した任意の領域毎の統計情報を元に前記画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を任意の領域毎に決定して信号レベル補正処理の入出力特性を任意の領域毎に変化させ,
前記画像信号補正手段は前記ノイズ補正手段の出力した画像信号に前記任意の領域毎に変化させた入出力特性を元に信号レベル補正処理を行い,
前記信号伸張推定部は前記信号補正強度制御手段の決定した任意の領域毎の補正強度を元に前記画像信号補正手段の信号レベルの補正による補正前後の代表的な信号伸張の度合いを推定し,
前記信号伸張推定手段の推定した代表的な信号伸張の度合いに連動して前記ノイズ補正手段におけるノイズを補正する信号処理の補正強度を演算して制御すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 画像信号を入力する画像信号入力手段と,
該画像信号入力手段より入力された画像信号にノイズ補正処理を行いノイズ補正した画像信号を出力するノイズ補正手段と,
該ノイズ補正手段の出力した画像信号に異なる入出力特性で他段階で信号レベル補正処理を行いレベル補正した画像信号を出力する複数の画像信号補正手段と,
該複数の画像信号補正手段における各々の信号レベル補正処理の補正強度を決定して各々の信号レベル補正処理の入出力特性を変化させる画像信号補正強度制御手段と,
該信号補正強度制御手段の決定した補正強度を元に前記複数の画像信号補正手段の各々の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを推定する信号伸張推定手段と,
該信号伸張推定部の推定した信号伸張の度合いに連動して前記ノイズ補正手段におけるノイズ補正処理の補正強度を演算して制御するノイズ補正強度制御手段と,
を備え,
前記ノイズ補正手段におけるノイズ補正処理の補正強度の演算に,前記信号伸張推定手段の推定した前記複数の画像信号補正手段の各々の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを統合して用いること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項7に記載の画像信号入力手段において,さらに,
前記複数の画像信号補正手段に入力される画像信号の信号値の分布または統計量を統計情報として算出し出力する複数の統計情報取得手段を備え,
前記画像信号補正強度制御手段は該複数の統計情報取得手段の出力した統計情報を元に対応する画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を制御すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の画像信号処理装置において,
前記画像信号入力手段は動画像を画像信号として入力した場合に,
前記ノイズ補正手段はノイズ補正処理として前記画像信号入力手段より入力された画像信号に対し画像信号中の注目する画素と周辺の画素との信号レベルの相関を元にノイズ補正を行う二次元ノイズ補正処理と,注目する画素の時間軸上で連続する画像間における信号レベルの相関を元にノイズ補正を行う三次元ノイズ補正処理の少なくとも一方を行うこと,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項9に記載の画像信号処理装置において,
前記ノイズ補正手段がノイズ補正処理として二次元ノイズ補正処理と三次元ノイズ補正処理の双方を行う場合に,
前記ノイズ補正強度制御手段はノイズ補正処理の補正強度として二次元ノイズ補正処理に対応した補正強度と三次元ノイズ補正処理に対応した補正強度をそれぞれに演算して制御すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 画像信号を入力する画像信号入力手段と,
該画像信号入力手段より入力された画像信号のノイズ補正処理およびエッジ強調処理を行い補正した画像信号を出力する高画質化信号処理手段と,
該高画質化信号処理手段の出力した画像信号に信号レベル補正処理を行いレベル補正した画像信号を出力する画像信号補正手段と,
該画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を決定して該信号レベル補正処理の入出力特性を変化させる画像信号補正強度制御手段と,
該画像信号補正強度制御手段の決定した補正強度を元に前記画像信号補正手段の信号レベルの補正処理による信号伸張の度合いを推定する信号伸張推定手段と,
該信号伸張推定部の推定した信号伸張の度合いに連動して前記高画質化信号処理手段におけるノイズ補正処理の補正強度およびエッジ強調処理の補正強度をそれぞれに演算して制御する画質制御手段と,
を備えること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載の画像信号処理装置を備えること,
を特徴とする撮像装置。 - 被写体を撮像して得た画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段からの画像信号に対して、前記画像信号の信号レベル補正処理の補正強度に応じて制御された補正強度によるノイズ補正処理をして出力する画像信号処理手段と、
を備え、
前記画像信号処理手段は、前記信号レベル補正処理の補正強度に基づいて推定された前記信号レベル補正処理による信号伸張の度合いに連動して、前記ノイズ補正処理の補正強度を制御することを特徴とする撮像装置。 - 撮像を行い画像信号を生成して出力する撮像手段と,
該撮像手段の露光量を検出する露光量検出部と,
該露光量検出部の検出した露光量を元に前記撮像手段の露光を制御する露光制御手段と,
前記撮像手段段の出力した画像信号にノイズ補正処理を行いノイズ補正した画像信号を出力するノイズ補正手段と,
該ノイズ補正手段の出力した画像信号に信号レベル補正処理を行いレベル補正した画像信号を出力する画像信号補正手段と,
該画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を決定して該信号レベル補正処理の入出力特性を変化させる画像信号補正強度制御手段と,
該画像信号補正強度制御手段の決定した補正強度を元に前記画像信号補正手段の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを推定する信号伸張推定手段と,
該信号伸張推定部の推定した信号伸張の度合いと前記露光制御手段における露光制御の度合いに連動して前記ノイズ補正手段におけるノイズ補正処理の補正強度を演算して制御するノイズ補正強度制御手段と,
を備えること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項14に記載の画像信号処理装置において,
前記ノイズ補正手段は前記撮像手段の出力した画像信号に対し画像信号中の注目する画素と周辺の画素との信号レベルの相関を元にノイズ補正を行う二次元ノイズ補正処理と,注目する画素の時間軸上で連続する画像間における信号レベルの相関を元にノイズ補正を行う三次元ノイズ補正処理の少なくとも一方を行うこと,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項15に記載の画像信号処理装置において,
前記ノイズ補正手段における二次元ノイズ補正処理は,画像信号中の注目する画素と周辺の画素との信号レベルの相関の度合いを基準値と比較して該注目する画素に対するノイズ補正の有無または補正方法の種別を切り替えて信号処理を実施し,
前記ノイズ補正強度制御手段は前記露光制御手段における露光制御の度合いののみを用いて前記ノイズ補正手段における基準値を制御し,前記信号伸張推定部の推定した信号伸張の度合いと前記露光制御手段における露光制御の度合いの両方を用いて前記ノイズ補正手段におけるノイズ補正処理の補正強度を制御すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項15に記載の画像信号処理装置において,
前記ノイズ補正手段における三次元ノイズ補正処理は,注目する画素の時間軸上で連続する画像間における信号レベルの相関の度合いまたは注目する画素と周辺の画素との信号レベルの相関をそれぞれ基準値と比較して該注目する画素に対するノイズ補正の有無または補正方法の種別を切り替えて信号処理を実施し,
前記ノイズ補正強度制御手段は前記露光制御手段における露光制御の度合いののみを用いて前記ノイズ補正手段における基準値を制御し,前記信号伸張推定部の推定した信号伸張の度合いと前記露光制御手段における露光制御の度合いの両方を用いて前記ノイズ補正手段におけるノイズ補正処理の補正強度を制御すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項14乃至17のいずれかに記載の画像信号処理装置において,
前記画像信号補正強度制御手段は前記画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を前記露光制御手段における露光制御の度合いに連動して補正すること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項18に記載の画像信号処理装置において,
前記画像信号補正強度制御手段は前記露光制御手段が信号ゲインの大きくなる露光制御をするにつれて信号レベル補正処理の補正強度を小さくすること,
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1乃至11のいずれか記載の画像信号処理装置を実現すること,
を特徴とする画像処理プログラム。 - ノイズ補正調整機能を備えた撮像装置と接続し画像信号を入力する画像信号入力手段と,
該画像信号入力手段より入力された画像信号に信号レベル補正処理を行いレベル補正した画像信号を出力する画像信号補正手段と,
該画像信号補正手段における信号レベル補正処理の補正強度を決定して該信号レベル補正処理の入出力特性を変化させる画像信号補正強度制御手段と,
該信号補正強度制御手段の決定した補正強度を元に前記画像信号補正手段の信号レベル補正処理による信号伸張の度合いを推定する信号伸張推定手段と,
該信号伸張推定部の推定した信号伸張の度合いに連動して前記撮像装置におけるノイズ補正調整機能の設定値を演算するノイズ補正強度制御手段と,
該ノイズ補正強度制御手段の演算した前記撮像装置におけるノイズ補正調整機能の設定値を前記撮像装置に送信する通信手段と,
を備えること,
を特徴とする画像処理プログラム。
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