JP2018107659A - Luminance signal generating device, luminance signal generating method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、輝度信号生成装置、輝度信号生成方法、およびプログラムに関し、特に、撮像素子から出力される色信号から輝度信号を生成するために用いて好適なものである。 The present invention relates to a luminance signal generation device, a luminance signal generation method, and a program, and is particularly suitable for use in generating a luminance signal from a color signal output from an image sensor.
一般に、CCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサのように、光量を検出可能な撮像素子を用いてカラー画像を生成する際、色フィルタを透過させた光を撮像装置に入射させる。色フィルタには、色の種類および画素ごとに割り当てる色の配列などによって様々な種類が存在する。色の種類としては原色(赤、緑、青)または補色(シアン、マゼンタ、イエロー)が広く用いられる。色の配列としてはベイヤー配列が広く用いられている。 In general, when a color image is generated using an imaging device capable of detecting the amount of light, such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, light transmitted through a color filter is incident on an imaging device. There are various types of color filters depending on the type of color and the arrangement of colors assigned to each pixel. As color types, primary colors (red, green, blue) or complementary colors (cyan, magenta, yellow) are widely used. As the color arrangement, the Bayer arrangement is widely used.
図13は、原色ベイヤー配列の1単位を示す図である。図13において、Rは赤色、G1およびG2は緑色、Bは青色であることを示す。実際には、図13に示す配列と同様の配列が撮像素子の画素数に応じて繰り返されることになる。
撮像素子から出力される色信号に応じて輝度信号を生成する手法として2つの方式が知られている。
FIG. 13 is a diagram showing one unit of the primary color Bayer array. In FIG. 13, R is red, G1 and G2 are green, and B is blue. Actually, the same arrangement as that shown in FIG. 13 is repeated according to the number of pixels of the image sensor.
Two methods are known as methods for generating a luminance signal in accordance with a color signal output from an image sensor.
第1の方式では、図13に示す原色ベイヤー配列の色フィルタを用いて輝度信号を作成する際、赤、緑、および青の各色の信号を独立して処理する。これをOut Of Green方式と言うこととする。Out Of Green方式は、緑(G)信号を中心として輝度信号を作成する方式である。例えば、緑信号を処理する場合、輝度信号生成装置は、撮像素子から出力される色信号をデジタル化したRAW信号のうち緑色に対応する画素以外の画素に画素値として0(ゼロ)を挿入する。そして、輝度信号生成装置は、画素値として0(ゼロ)が挿入されたRAW信号に対して、垂直方向の帯域を制限するローパスフィルタ(V−LPF)処理および水平方向の帯域を制限するローパスフィルタ(H−LPF)処理を行う。輝度信号生成装置は、赤信号および青信号についても同様に処理をして、各画素に赤信号、緑信号、および青信号の全ての信号を持たせる。そして、輝度信号生成装置は、以上のようにして作成した緑信号、赤信号、および青信号から輝度Yを、例えば、次の式(1)を用いて求める。
Y=0.3R+0.59G+0.11B ・・・(1)
In the first method, when the luminance signal is generated using the primary color Bayer array color filter shown in FIG. 13, the signals of red, green, and blue are processed independently. This is referred to as the “Out Of Green” method. The Out Of Green method is a method for creating a luminance signal with a green (G) signal as a center. For example, when processing a green signal, the luminance signal generation device inserts 0 (zero) as a pixel value into pixels other than the pixel corresponding to green in the RAW signal obtained by digitizing the color signal output from the image sensor. . Then, the luminance signal generation device performs a low-pass filter (V-LPF) process for limiting a vertical band and a low-pass filter for limiting a horizontal band for a RAW signal in which 0 (zero) is inserted as a pixel value. (H-LPF) processing is performed. The luminance signal generation apparatus similarly processes the red signal and the blue signal so that each pixel has all the signals of the red signal, the green signal, and the blue signal. Then, the luminance signal generation device obtains the luminance Y from the green signal, red signal, and blue signal created as described above using, for example, the following equation (1).
Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B (1)
さらに、輝度信号生成装置は、緑信号のみから高域強調信号を生成し、生成した高域強調信号を輝度Yに加算する(以下、OG信号と呼ぶ)。
尚、輝度信号生成装置は、各画素に赤信号、緑信号、および青信号の全ての信号を持たせる代わりに、ローパスフィルタ処理を施した緑信号を輝度Yとして用いるようにしてもよい。この場合は、OG信号は緑信号のみから生成される。
Further, the luminance signal generation device generates a high frequency emphasis signal from only the green signal, and adds the generated high frequency emphasis signal to the luminance Y (hereinafter referred to as OG signal).
Note that the luminance signal generation device may use a green signal subjected to low-pass filter processing as the luminance Y instead of giving all the signals of the red signal, the green signal, and the blue signal to each pixel. In this case, the OG signal is generated only from the green signal.
一方、第2の方式では、図13に示す原色ベイヤー配列の色フィルタを用いて輝度信号を生成する際、赤(R)、緑(G)、青(B)の全ての画素を用いて輝度信号を作成する。これをSWY方式と言うこととする。SWY方式では、撮像素子から出力される色信号をデジタル化したRAW信号を色で区別することなくそのまま輝度信号とみなす。 On the other hand, in the second method, when the luminance signal is generated using the primary color Bayer array color filter shown in FIG. 13, all the red (R), green (G), and blue (B) pixels are used for luminance. Create a signal. This is called a SWY system. In the SWY system, a RAW signal obtained by digitizing a color signal output from an image sensor is regarded as a luminance signal as it is without being distinguished by color.
図14は、SWY方式によって得られる輝度信号の概念を示す図である。図14において、輝度Yに付加されたサフィックス(添字)は、画素の位置を示す。通常、サンプリングによるキャリアの発生を抑えるため、ナイキスト周波数において出力が0(ゼロ)となるローパスフィルタ(LPF)を水平方向および垂直方向に適用した結果をベース信号とする。例えば、LPFのフィルタ係数を水平方向および垂直方向とも[1 2 1]とすると、輝度信号生成装置は、Y22の画素に対応するLPFからの出力Y22を、次の式(2)で求めることができる。 FIG. 14 is a diagram showing a concept of a luminance signal obtained by the SWY method. In FIG. 14, the suffix (subscript) added to the luminance Y indicates the position of the pixel. Usually, in order to suppress the generation of carriers due to sampling, the result of applying a low-pass filter (LPF) whose output is 0 (zero) at the Nyquist frequency in the horizontal and vertical directions is used as the base signal. For example, if the filter coefficient of the LPF is [1 2 1] in both the horizontal direction and the vertical direction, the luminance signal generation device can obtain the output Y22 from the LPF corresponding to the pixel of Y22 by the following equation (2). it can.
Y22=(Y11+2×Y12+Y13+2×Y21+4×Y22+2×Y23+Y31+2×Y32+Y33)/16 ・・・(2)
さらに、ベース信号から高域強調信号を生成して、この高域強調信号に元のベース信号を加算すると、高域が補償された信号を得ることが可能である(以下、SWY信号と呼ぶ)。
Y22 = (Y11 + 2 × Y12 + Y13 + 2 × Y21 + 4 × Y22 + 2 × Y23 + Y31 + 2 × Y32 + Y33) / 16 (2)
Furthermore, by generating a high frequency emphasis signal from the base signal and adding the original base signal to the high frequency emphasis signal, it is possible to obtain a signal in which the high frequency is compensated (hereinafter referred to as SWY signal). .
図15は、OG信号およびSWY信号において解像可能な空間周波数特性を示す図である。図15において、x軸は被写体の水平(H)方向の周波数空間を表し、y軸は垂直(V)方向の周波数空間を表す。図15では、原点から遠ざかるほど空間周波数が高いことを示す。 FIG. 15 is a diagram illustrating spatial frequency characteristics that can be resolved in the OG signal and the SWY signal. In FIG. 15, the x-axis represents the frequency space in the horizontal (H) direction of the subject, and the y-axis represents the frequency space in the vertical (V) direction. FIG. 15 shows that the spatial frequency increases as the distance from the origin increases.
Out Of Green方式では、緑(G)信号を中心として輝度信号を生成する。このため、OG信号における、水平方向および垂直方向の解像可能な限界の空間周波数は、ナイキスト周波数(図15の軸上のπ/2)に等しい。しかしながら、斜め方向においては画素が存在しないラインが存在する。このため、OG信号における、斜め方向の解像可能な限界の空間周波数は、水平方向および垂直方向に比べて低く、結果的に、図15に示す菱形領域1500の内部が、OG信号で解像可能な空間周波数となる。
In the Out Of Green method, a luminance signal is generated centering on a green (G) signal. For this reason, the spatial frequency of the OG signal that can be resolved in the horizontal and vertical directions is equal to the Nyquist frequency (π / 2 on the axis in FIG. 15). However, there is a line in which no pixel exists in the oblique direction. For this reason, the limit spatial frequency in the OG signal that can be resolved in the oblique direction is lower than that in the horizontal direction and the vertical direction. As a result, the inside of the
一方、SWY方式では、全ての画素を用いて輝度信号を生成する。このため、被写体が無彩色の場合、図15に示す正方形領域1501が、SWY信号で解像可能な空間周波数となる。しかしながら、例えば、赤い被写体においては、赤色(R)に対応する画素以外からの画素からは輝度信号がほとんど出力されない。このため、赤い被写体の場合、無彩色の被写体に比べ、4分の1の範囲の正方形領域1502のみがSWY方式で解像可能な空間周波数となる。
On the other hand, in the SWY method, a luminance signal is generated using all pixels. For this reason, when the subject is achromatic, the
このように、Out Of Green方式およびSWY方式ともに、解像可能な空間周波数について不利な点がある。そこで、特許文献1には、画像が白黒画像およびカラー画像の何れであるかを判別し、無彩色の被写体である場合に限って、図15に示すOG信号の斜め領域1504a〜1504dについてSWY信号で置換を行った輝度信号を生成する技術が開示されている。
As described above, both the Out Of Green method and the SWY method have a disadvantage regarding a resolvable spatial frequency. Therefore, in Patent Document 1, it is determined whether the image is a monochrome image or a color image, and only when the image is an achromatic subject, the SWY signal is applied to the
式(1)および式(2)で示す通り、Out Of Green方式とSWY方式とで、生成される輝度信号に対する緑信号、赤信号、および青信号の重みが異なる。しかしながら、無彩色の被写体である場合には緑信号、赤信号、および青信号のレベルが同等であるため、OG信号をSWY信号で置換しても輝度信号のレベルに変化はない。さらに、特許文献1に記載の技術では、生成した輝度信号に対してバンドパスフィルタを適用して高域信号を取り出し、生成した輝度信号をベースとなる輝度信号として、取り出した高域信号を足しこむことで最終的な輝度信号を生成する。 As shown in Expression (1) and Expression (2), the weights of the green signal, red signal, and blue signal for the generated luminance signal differ between the Out Of Green method and the SWY method. However, when the subject is an achromatic color, the levels of the green signal, the red signal, and the blue signal are the same, and therefore the level of the luminance signal does not change even if the OG signal is replaced with the SWY signal. Further, in the technique described in Patent Document 1, a high-frequency signal is extracted by applying a bandpass filter to the generated luminance signal, and the extracted high-frequency signal is added as a luminance signal based on the generated luminance signal. The final luminance signal is generated by indenting.
また、特許文献2には、以下の技術が開示されている。まず、ベースとなる輝度信号をOut Of Green方式で生成した輝度信号とする。OG信号から生成した高域信号とSWY信号から生成した高域信号とを、赤い(青い)被写体か否かの判別結果に応じて合成する。そして、合成した高域信号をベースとなる輝度信号に足しこむことで、最終的な輝度信号を生成する。 Patent Document 2 discloses the following technique. First, a base luminance signal is a luminance signal generated by the Out Of Green method. The high frequency signal generated from the OG signal and the high frequency signal generated from the SWY signal are combined according to the determination result of whether or not the subject is a red (blue) subject. Then, a final luminance signal is generated by adding the synthesized high frequency signal to the luminance signal as a base.
特許文献2では、赤い(青い)被写体のように、SWY信号で解像可能となる空間周波数が正方形領域1502となり、OG信号で解像可能となる空間周波数である菱形領域1500よりも狭くなる場合、OG信号から生成した高域信号の使用割合を多くする。一方、そうでない場合、SWY信号から高域信号の使用割合を多くする。このとき、ベースとなる輝度信号はOut Of Green方式で生成した輝度信号であるため、有彩色の被写体であっても輝度信号のレベルは変わらない。
In Patent Document 2, as in the case of a red (blue) subject, the spatial frequency that can be resolved by the SWY signal is a
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、無彩色の被写体以外の被写体ではOG信号から生成した高域信号となる。このため、特許文献1に記載の技術では、特許文献2に記載の技術に対して、赤い(青い)被写体以外の有彩色の被写体に対する高域信号の解像可能となる空間周波数が狭くなる。また、特許文献2に記載の技術では、ベースとなる輝度信号はOut Of Green方式で生成した輝度信号となる。このため、特許文献2に記載の技術では、特許文献1に記載の技術に対して、無彩色の被写体に対するベースとなる輝度信号の解像可能となる空間周波数が狭くなる。このように、特許文献1、2に記載の技術では、輝度信号の品位が低下する虞がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、輝度信号の品位を向上させることを目的とする。
However, with the technique described in Patent Document 1, a high-frequency signal generated from the OG signal is used for subjects other than achromatic subjects. For this reason, in the technique described in Patent Document 1, the spatial frequency at which a high-frequency signal can be resolved for a chromatic color object other than a red (blue) object is narrower than the technique described in Patent Document 2. In the technique described in Patent Document 2, the base luminance signal is a luminance signal generated by the Out Of Green method. For this reason, in the technique described in Patent Document 2, the spatial frequency at which the luminance signal serving as a base for an achromatic object can be resolved is narrower than the technique described in Patent Document 1. As described above, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, there is a possibility that the quality of the luminance signal is deteriorated.
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to improve the quality of a luminance signal.
本発明の輝度信号生成装置は、色フィルタと撮像素子とを有する撮像手段で撮像された画像信号であり、第1の色信号を含む複数の色信号で構成された画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生成装置であって、前記画像信号における前記複数の色信号のうち、前記第1の色信号のみ、または、前記第1の色信号の重みがその他の前記色信号の重みよりも大きくなるように重み付けした前記複数の色信号を用いて第1の輝度信号を生成する第1の生成手段と、前記撮像素子の各画素に対応する前記色フィルタの領域を通過した色信号を当該画素の輝度信号として用いて第2の輝度信号を生成する第2の生成手段と、前記画像信号から導出される第1の情報に基づいて、前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号との合成比率を決定し、当該決定した合成比率と、前記第1の輝度信号および前記第2の輝度信号の少なくとも何れか一方とに基づいて第3の輝度信号を生成する第3の生成手段と、前記画像信号から導出される第2の情報として前記第1の情報とは異なる情報に基づいて、前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号との合成比率を決定し、当該決定した合成比率と、前記第1の輝度信号および前記第2の輝度信号の少なくとも何れか一方とに基づいて前記第3の輝度信号よりも高周波の輝度信号である第4の輝度信号を生成する第4の生成手段と、を有することを特徴とする。 The luminance signal generation apparatus of the present invention is an image signal captured by an imaging unit having a color filter and an image sensor, and generates a luminance signal from an image signal composed of a plurality of color signals including the first color signal. A luminance signal generation device that performs the weighting of only the first color signal or the weight of the first color signal among the plurality of color signals in the image signal. First generation means for generating a first luminance signal using the plurality of color signals weighted so that the color signal that has passed through the color filter region corresponding to each pixel of the image sensor Based on first information derived from the image signal, second generation means for generating a second luminance signal using the second luminance signal as the luminance signal of the first luminance signal, and the second luminance signal, Determine the composition ratio of Derived from the image signal; and third generation means for generating a third luminance signal based on the determined combination ratio and at least one of the first luminance signal and the second luminance signal. Based on information different from the first information as the second information, a synthesis ratio of the first luminance signal and the second luminance signal is determined, and the determined synthesis ratio and the first information And fourth generation means for generating a fourth luminance signal that is a higher frequency luminance signal than the third luminance signal based on at least one of the luminance signal and the second luminance signal. It is characterized by.
本発明によれば、輝度信号の品位を向上させることができる。 According to the present invention, the quality of the luminance signal can be improved.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、輝度生成装置が撮像装置に適用される場合を例に挙げて説明する。
図1は、撮像装置100の構成の一例を示すブロック図である。
レンズ群101は、フォーカスレンズを含むズームレンズである。シャッター102は、絞り機能を備える。シャッター102は、システム制御部50の制御に応じて撮像部103に含まれる撮像素子を露光する。撮像部103は、CCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサなどの撮像素子を含む。撮像素子は、レンズ群101を通して得られる光学像を光電変換により電気信号に変換する。本実施形態では、撮像部103は、原色ベイヤー配列の色フィルタを備える。A/D変換部104は、撮像部103から読み出されたアナログ信号をデジタル信号に変換して画像処理部105に画像信号を出力する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the luminance generation apparatus is applied to an imaging apparatus will be described as an example.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
The
画像処理部105は、A/D変換部104から出力された画像信号またはメモリ制御部107から出力された画像信号に対して、所謂現像処理などの信号処理を行う信号処理回路を有する。画像処理部105は、ホワイトバランスの調整、輝度信号の生成、およびガンマ補正などの各種画像処理を行う。
The
画像メモリ106は、画像処理部105が各種画像処理を行う際に一時的に画像信号を記憶する。また、画像メモリ106は、記録媒体インターフェース(I/F)111を介して記録媒体112から読み込まれた画像信号や、表示部109に表示するための画像信号を記憶する。メモリ制御部107は、画像メモリ106の読み書きを制御する。D/A変換器108は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。D/A変換器108は、例えば、画像メモリ106に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換して表示部109に出力する。
The
表示部109は、液晶ディスプレイなどの表示装置を有する。表示部109は、撮像装置100で撮像された画像、記録媒体112から読み出された画像、ライブビュー画像などを表示する。また、表示部109は、撮像装置100に対する操作をユーザが行うためのユーザインターフェースを表示する。コーデック部110は、画像信号を圧縮符号化・復号化する。コーデック部110は、画像メモリ106に記録された画像信号を例えばMPEGなどの規格に準拠した形式で符号化または復号化する。
The
記録媒体I/F111は、記録媒体112を、撮像装置100と機械的および電気的に接続する。記録媒体112は、例えば、半導体メモリカードやカード型ハードディスクなどの着脱可能な記録媒体である。システム制御部50は、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)を含む。システム制御部50は、不揮発性メモリ121に記憶されているプログラムをシステムメモリ122の作業領域に展開することにより実行して、撮像装置100全体の各機能を制御する。例えば、システム制御部50は、画像処理部105による処理の結果などに基づいて、露光制御および測距制御を行う。これにより、システム制御部50は、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、およびAWB(オートホワイトバランス)処理などを行う。
The recording medium I /
操作部120は、前述した表示部109で表示されるインターフェースとしてのタッチパネルと、ボタンおよびスイッチとを含む。操作部120は、操作部120に対するユーザによる操作の内容をシステム制御部50に通知する。不揮発性メモリ121は、補助記憶装置として、プログラムやパラメータなどを格納する不揮発性の半導体メモリを有する。具体的に不揮発性メモリ121は、例えば、EEPROMを有する。システムメモリ122は、主記憶装置であり、不揮発性メモリ121から読み出されたプログラムなどを展開する他、システム制御部50の動作用の定数、変数を記憶する。
The
図2は、画像処理部105の構成の一例を示すブロック図である。
画像信号生成回路201は、A/D変換部104から出力された画像信号を入力する。本実施形態では、画像信号は、原色ベイヤー配列で構成されたRGBの画像信号であるものとする。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
The image
WB回路202は、画像信号生成回路201により出力された画像信号の情報に基づいてWB補正値を算出する。WB回路202は、算出したWB補正値を用いて、画像信号のホワイトバランスを補正する。
色変換マトリックス(MTX)回路203は、WB回路202でホワイトバランスが補正された画像信号が最適な色で再現されるように、当該画像信号に色ゲインを乗じ、当該画像信号を2つの色差信号に変換する。
ローパスフィルタ(LPF)回路204は、色差信号の帯域を制限する。CSUP(Chroma Suppress)回路205は、LPF回路204で帯域制限された色差信号の飽和部分の偽色信号を抑圧する。
The
A color conversion matrix (MTX)
A low-pass filter (LPF)
WB回路202でホワイトバランスが補正された画像信号は輝度信号生成回路210にも供給される。輝度信号生成回路210は、WB回路202でホワイトバランスが補正された画像信号に基づいて輝度信号を生成する。また、輝度信号生成回路210は、エッジ強調処理を適用した輝度信号を生成する。
CSUP回路205から出力される色差信号と、輝度信号生成回路210から出力される輝度信号は、RGB変換回路206にてRGB信号に変換される。
ガンマ(γ)補正回路207は、RGB信号に対し、予め定められたガンマ特性に従ったガンマ補正(階調補正)を行う。ガンマ補正されたRGB信号は、色輝度変換回路208によってYUV信号に変換された後、JPEG圧縮回路209にて圧縮符号化され、画像メモリ106などに画像データファイルとして記録される。
The image signal whose white balance has been corrected by the
The color difference signal output from the
A gamma (γ)
図3は、輝度信号生成回路210の構成の一例を示すブロック図である。尚、以下の説明では、WB回路202でホワイトバランスが補正された画像信号を必要に応じてRAW信号と称する。
RAW信号300は、OG信号生成部302、SWY信号生成部303、有彩色判定部304、赤色判定部305、低周波領域判定部306へそれぞれ入力される。
OG信号生成部302は、RAW信号300からOG信号を生成する。OG信号は、輝度信号合成処理部307、高域用輝度信号合成処理部308へそれぞれ入力される。輝度信号合成処理部307へ入力されるOG信号は、緑信号、赤信号、および青信号から、式(1)を用いて求めた輝度信号とし、高域用輝度信号合成処理部308へ入力されるOG信号は、緑信号のみから生成した輝度信号とする。必ずしもこのようにする必要はないが、このようにすれば、高域用輝度信号合成処理部308による処理で折り返し(モアレ)信号が強調されることを抑制することができるので好ましい。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the luminance
The
The OG
本実施形態では、例えば、RAW信号300を用いることにより、第1の色信号を含む複数の色信号で構成された画像信号の一例が実現される。また、例えば、OG信号生成部302を用いることにより、第1の生成手段の一例が実現される。また、例えば、OG信号を用いることにより、第1の輝度信号の一例が実現される。また、例えば、緑信号を用いることにより、第1の色信号が実現される。
In the present embodiment, for example, by using the
SWY信号生成部303は、RAW信号300からSWY信号を生成する。SWY信号は、輝度信号合成処理部307、高域用輝度信号合成処理部308へそれぞれ入力される。
本実施形態では、SWY信号生成部303を用いることにより、第2の生成手段の一例が実現される。また、例えば、SWY信号を用いることにより、第2の輝度信号の一例が実現される。
The SWY
In the present embodiment, an example of the second generation unit is realized by using the SWY
有彩色判定部304は、RAW信号300に基づいて被写体が有彩色であるか否かを判定する。ここで、有彩色判定部304における処理の一例について、図4のフローチャートを用いて説明する。尚、図4のフローチャートは、画素ごとに実行される。まず、有彩色判定部304は、RAW信号300から次の式(3)〜式(6)に従って第1の彩度信号C1を算出する(ステップS401)。尚、R、G、Bは、それぞれ、赤信号、緑信号、青信号の値である。
C1=|Cr|+|Cb| ・・・(3)
Y=0.3R+0.59G+0.11B ・・・(4)
Cr=0.713(R−Y) ・・・(5)
Cb=0.564(B−Y) ・・・(6)
The chromatic
C1 = | Cr | + | Cb | (3)
Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B (4)
Cr = 0.713 (R−Y) (5)
Cb = 0.564 (B−Y) (6)
次に、有彩色判定部304は、第1の彩度信号C1が閾値Th1未満であるか否かを判定する(ステップS402)。この判定の結果、第1の彩度信号C1が閾値Th1未満である場合(ステップS402でYESの場合)、有彩色判定部304は、処理対象の画素が無彩色であると判定する。この場合、有彩色判定部304は、有彩色判定信号Dcとして1.0を設定する(ステップS403)。一方、第1の彩度信号C1が閾値Th1以上である場合(ステップS402でNOの場合)、有彩色判定部304は、第1の彩度信号C1が閾値Th2を上回るか否かを判定する(ステップS404)。尚、閾値Th2は閾値Th1を上回る値である。この判定の結果、第1の彩度信号C1が閾値Th2を上回る場合(ステップS404でYESの場合)、有彩色判定部304は、有彩色判定信号Dcとして0.0を設定する(ステップS405)。
Next, the chromatic
一方、第1の彩度信号C1が閾値Th1および閾値Th2の間にある場合(ステップS404でNOの場合)、有彩色判定部304は、有彩色判定信号Dcとして、0.0〜1.0の間の数値を設定する(ステップS406)。具体的に有彩色判定部304は、第1の彩度信号C1の閾値Th1およびTh2からの距離に応じて線形的に有彩色判定信号Dcが0.0〜1.0の間の数値をとるようにする。図5は、第1の彩度信号C1と有彩色判定信号Dcとの関係の一例を示す図である。第1の彩度信号C1が閾値Th1、Th2の間にある場合、有彩色判定信号Dcは、図5に示す斜め方向の直線における、第1の彩度信号C1に対応する値になる。図5に示すように、この直線は、有彩色判定信号Dcが1.0であり且つ第1の彩度信号C1が閾値Th1であるときの点と、有彩色判定信号Dcが0.0であり且つ第1の彩度信号C1が閾値Th2であるときの点とを結ぶ直線である。
On the other hand, when the first saturation signal C1 is between the threshold Th1 and the threshold Th2 (NO in step S404), the chromatic
尚、有彩色判定部304は、有彩色であるか否かを判定する領域を調整してもよい。例えば、有彩色判定部304は、第1の彩度信号C1に対して、例えば3×3の最大値フィルタを適用して、有彩色であるか否かを判定する領域の敏感度を下げることができる。尚、最大値フィルタに代えて例えばローパスフィルタを用いて敏感度を下げるようにしてもよい。また、有彩色判定部304は、第1の彩度信号C1を明るさで正規化して暗い部分も検出されるようにしてもよい。明るさでの正規化は、例えば、第1の彩度信号C1(彩度)を輝度Yで除算することで行うことができる。
有彩色判定部304から出力される有彩色度判定信号Dcは、輝度信号合成処理部307に入力される。
Note that the chromatic
The chromaticity determination signal Dc output from the chromatic
本実施形態では、例えば、有彩色判定部304を用いることにより第1の導出手段の一例が実現される。また、本実施形態では、例えば、有彩色度判定信号Dcを用いることにより、画像信号に基づく第1の情報の一例が実現される。本実施形態では、有彩色度判定信号Dcは、画像信号における第1の色に関する情報の一例でもある。また、有彩色度判定信号Dcは、画像信号における色が有彩色であることと、画像信号における色が無彩色であることと、画像信号における色の、無彩色に対する近さの程度との何れかを示す情報の一例でもある。
In the present embodiment, for example, an example of the first derivation unit is realized by using the chromatic
図3の説明に戻り、赤色判定部305は、RAW信号300に基づいて被写体が赤色であるか否かを判定する。ここで、赤色判定部305における処理の一例について、図6のフローチャートを用いて説明する。尚、図6のフローチャートは、画素ごとに実行される。まず、赤色判定部305は、RAW信号300から次の式(7)〜式(9)に従って第2の彩度信号C2を算出する(ステップS601)。尚、max(Cr,0)は、Crと0(ゼロ)のうち大きい方を採用することを示す。
C2=max(Cr,0) ・・・(7)
Y=0.3R+0.59G+0.11B ・・・(8)
Cr=0.713(R−Y) ・・・(9)
Returning to the description of FIG. 3, the
C2 = max (Cr, 0) (7)
Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B (8)
Cr = 0.713 (R−Y) (9)
次に、赤色判定部305は、第2の彩度信号C2が閾値Th3未満であるか否かを判定する(ステップS602)。この判定の結果、第2の彩度信号C2が閾値Th3未満である場合(ステップS602でYESの場合)、赤色判定部305は、処理対象の画素の値が赤色の被写体を示すものではないと判定する。この場合、赤色判定部305は、赤色判定信号Drとして1.0を設定する(ステップS603)。一方、第2の彩度信号C2が閾値Th3以上である場合(ステップS602でNOの場合)、赤色判定部305は、第2の彩度信号C2が閾値Th4を上回るか否かを判定する(ステップS604)。尚、閾値Th4は閾値Th3を上回る値である。この判定の結果、第2の彩度信号C2が閾値Th4を上回る場合(ステップS604でYESの場合)、赤色判定部305は、赤色判定信号Drとして0.0を設定する(ステップS605)。
Next, the
一方、第2の彩度信号C2が閾値Th3および閾値Th4の間にある場合(ステップS604でNOの場合)、赤色判定部305は、赤色判定信号Drとして、0.0〜1.0の間の数値を設定する(ステップS606)。具体的に赤色判定部305は、第2の彩度信号C2の閾値Th3およびTh4からの距離に応じて線形的に赤色判定信号Drが0.0〜1.0の間の数値をとるようにする。図7は、第2の彩度信号C2と赤色判定信号Drとの関係の一例を示す図である。
On the other hand, when the second saturation signal C2 is between the threshold value Th3 and the threshold value Th4 (NO in step S604), the
尚、赤色判定部305でも、有彩色判定部304と同様に、赤色であるか否かを判定する領域を調整してもよい。即ち、赤色判定部305は、第2の彩度信号C2に対して、例えば3×3の最大値フィルタを適用して赤色であるか否かを判定する領域の敏感度を下げたり、第2の彩度信号C2を明るさで正規化して暗い部分も検出したりしてもよい。
Note that the
さらに、赤色判定部305は、RAW信号300から次の式(10)〜式(13)に従って第2の彩度信号C2を算出してもよい。
C2=max(Cr,0)+max(Cb,0) ・・・(10)
Y=0.3R+0.59G+0.11B ・・・(11)
Cr=0.713(R−Y) ・・・(12)
Cb=0.564(B−Y) ・・・(13)
Further, the
C2 = max (Cr, 0) + max (Cb, 0) (10)
Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B (11)
Cr = 0.713 (R−Y) (12)
Cb = 0.564 (B−Y) (13)
式(10)〜式(13)に従って第2の彩度信号C2を算出することで、赤色の被写体だけでなく、青色の被写体も判定することが可能となる。このようにすれば原色フィルタにおいて青色に対応する画素以外の画素からは輝度信号がほとんど出力さない青色の被写体も判定することが可能となる。また、被写体が赤色であるか青色の何れであるかを判定してもよい。色フィルタの分光感度特性に応じて、被写体が赤色であるか否かを判定することと、被写体が青色であるか否かを判定することとの何れかを選択してもよい。
赤色判定部305から出力される赤色判定信号Drは、高域用輝度信号合成処理部308へ入力される。
By calculating the second saturation signal C2 according to the equations (10) to (13), it is possible to determine not only a red subject but also a blue subject. In this way, it is possible to determine a blue subject that hardly outputs a luminance signal from pixels other than the pixel corresponding to blue in the primary color filter. Further, it may be determined whether the subject is red or blue. Depending on the spectral sensitivity characteristics of the color filter, it may be selected between determining whether the subject is red or determining whether the subject is blue.
The red determination signal Dr output from the
本実施形態では、赤色判定部305を用いることにより第2の導出手段の一例が実現される。また、本実施形態では、例えば、赤色判定信号Drを用いることにより、画像信号に基づく第2の情報として第1の情報と少なくとも一部が異なる情報の一例が実現される。本実施形態では、赤色判定信号Drは、画像信号における第2の色に関する情報の一例でもある。また、赤色判定信号Drは、画像信号における色が、第2の色信号の色であることと、画像信号における色が、第2の色信号の色とは異なる色であることと、画像信号における色の、第2の色信号の色に対する近さの程度との何れかを示す情報の一例でもある。
In the present embodiment, an example of the second deriving unit is realized by using the
図3の説明に戻り、低周波領域判定部306は、RAW信号300に基づいて、画像が低周波の被写体の画像であるか否かを判定する。低周波領域判定部306は、RAW信号300に対して低周波領域を検出するフィルタを適用することで低周波の領域を検出することが可能である。図8は、低周波領域判定部306の構成の一例を示すブロック図である。図9は、低周波領域判定部306の処理の一例を説明するフローチャートである。尚、図9のフローチャートは、画素ごとに実行される。
Returning to the description of FIG. 3, the low frequency
垂直方向のローパスフィルタ(V−LPF)800は、RAW信号300に対してフィルタ処理を行い、RAW信号300の垂直方向の高周波の周波数帯域を制限する(ステップS901)。次に、水平方向のローパスフィルタ(H−LPF)801は、ステップS901で垂直方向の高周波の周波数帯域が制限されたRAW信号に対してフィルタ処理を行い、当該RAW信号の水平方向の高周波の周波数帯域を制限する(ステップS902)。次に、水平方向のバンドパスフィルタ(H−BPF)802は、ステップS901、S902で垂直方向および水平方向の周波数帯域が制限されたRAW信号に対してフィルタ処理を行い、当該RAW信号の水平方向の周波数帯域を制限する(ステップS903)。次に、垂直方向のバンドパスフィルタ(V−BPF)803は、ステップS901、S902で垂直方向および水平方向の周波数帯域が制限されたRAW信号に対してフィルタ処理を行い、当該RAW信号の垂直方向の周波数帯域を制限する(ステップS904)。
The low-pass filter (V-LPF) 800 in the vertical direction performs a filtering process on the
次に、加算器804は、水平方向のバンドパスフィルタ(H−BPF)802から出力された信号と、垂直方向のバンドパスフィルタ(V−BPF)803から出力された信号とを加算する(ステップS905)。次に、絶対値回路(ABS)805は、加算器804から出力された信号の絶対値をとり、当該絶対値を示す信号を低周波検出用信号LowFとして出力する(ステップS906)。次に、低周波判定処理部806は、低周波検出用信号LowFが閾値Th5未満であるか否かを判定する(ステップS907)。この判定の結果、低周波検出用信号LowFが閾値Th5未満である場合(ステップS907でYESの場合)、低周波判定処理部806は、処理対象の画素が低周波領域でないと判定する。そして、低周波判定処理部806は、低周波判定信号Dlとして1.0を設定する(ステップS908)。一方、低周波検出用信号LowFが閾値Th5以上である場合(ステップS907でNOの場合)、低周波判定処理部806は、低周波検出用信号LowFが閾値Th6を上回るか否かを判定する(ステップS909)。尚、閾値Th6は閾値Th5を上回る値である。この判定の結果、低周波検出用信号LowFが閾値Th6を上回る場合(ステップS909でYESの場合)、低周波判定処理部806は、処理対象の画素が低周波領域であると判定する。そして、低周波判定処理部806は、低周波判定信号Dlとして0.0を設定する(ステップS910)。
Next, the
一方、低周波検出用信号LowFが閾値Th5および閾値Th6の間にある場合(ステップS909でNOの場合)、低周波判定処理部806は、低周波判定信号Dlとして、0.0〜1.0の間の数値を設定する(ステップS911)。具体的に低周波判定処理部806は、低周波検出用信号LowFの閾値Th5およびTh6からの距離に応じて線形的に低周波判定信号Dlが0.0〜1.0の間の数値をとるようにする。図10は、低周波検出用信号LowFと低周波判定信号Dlとの関係の一例を示す図である。低周波領域判定部306から出力される低周波判定信号Dlは、高域用輝度信号合成処理部308へ入力される。本実施形態では、例えば、低周波検出用信号LowFを用いることにより、第2の情報の一例が実現される。また、例えば、低周波検出用信号LowFは、画像信号における空間周波数に関する情報の一例でもある。
On the other hand, when the low frequency detection signal LowF is between the threshold value Th5 and the threshold value Th6 (NO in step S909), the low frequency
尚、低周波判定処理部806でも、有彩色判定部304および赤色判定部305と同様に、低周波領域であるか否かを判定する領域を調整してもよい。例えば、低周波判定処理部806は、低周波検出用信号LowFに対して、3×3の最大値フィルタを適用して低周波領域であるか否かを判定する領域の敏感度を下げたり、低周波検出用信号LowFを明るさで正規化して暗い部分も検出したりしてもよい。
Note that the low frequency
次に、輝度信号合成処理部307における処理の一例について、図11のフローチャートを用いて説明する。尚、図11のフローチャートは、画素ごとに実行される。輝度信号合成処理部307は、前述したようにして得た有彩色判定信号Dcを用いて、OG信号生成部302から出力されるOG信号とSWY信号生成部303から出力されるSWY信号とを合成し、ベース輝度信号を生成する。
Next, an example of processing in the luminance signal
まず、輝度信号合成処理部307は、輝度信号生成回路210に入力されたRAW信号300が無彩色の被写体の信号であるか否か、つまり有彩色判定信号Dcが1.0であるか否かを判定する(ステップS1101)。この判定の結果、RAW信号300が無彩色の被写体の信号(有彩色判定信号Dcが1.0)である場合(ステップS1101でYESの場合)、輝度信号合成処理部307は、ベース輝度信号としてSWY信号を選択する(ステップS1102)。一方、RAW信号300が無彩色の被写体の信号(有彩色判定信号Dcが1.0)でない場合、輝度信号合成処理部307は、有彩色判定信号Dcが0.0であるか否かを判定する(ステップS1103)。この判定の結果、有彩色判定信号Dcが0.0である場合(ステップS1103でYESの場合)、輝度信号合成処理部307は、ベース輝度信号としてOG信号を選択する(ステップS1104)。
First, the luminance signal
また、有彩色判定信号Dcが0.0と1.0との間の値になる場合(ステップS1103でNOの場合)、輝度信号合成処理部307は、次の式(14)に従ってOG信号とSWY信号とを合成した信号をベース輝度信号として生成する(ステップS1105)。
[ベース輝度信号]=Dc×[SWY信号]+(1.0−Dc)×[OG信号] ・・・(14)
式(14)のようにしてベース輝度信号を生成することにより、ベース輝度信号の切り替えを滑らかにすることができる。
When the chromatic color determination signal Dc becomes a value between 0.0 and 1.0 (NO in step S1103), the luminance signal
[Base luminance signal] = Dc × [SWY signal] + (1.0−Dc) × [OG signal] (14)
By generating the base luminance signal as shown in Expression (14), the switching of the base luminance signal can be made smooth.
以上の手法でOG信号とSWY信号とを合成することで、OG信号に対してSWY信号の解像可能な空間周波数が広くなる無彩色の被写体に対しては、SWY信号をベース輝度信号として使用することが可能になる。また、SWY信号を使用する被写体を無彩色の被写体に限定することで、有彩色判定信号Dcに応じてOG信号とSWY信号とを合成した場合でも、緑信号、赤信号、および青信号の構成比の違いに伴う、輝度信号のレベル差を発生しにくくすることができる。 By combining the OG signal and the SWY signal by the above method, the SWY signal is used as a base luminance signal for an achromatic object whose spatial frequency that enables the resolution of the SWY signal becomes wider than the OG signal. It becomes possible to do. In addition, by limiting the subject using the SWY signal to an achromatic subject, the composition ratio of the green signal, the red signal, and the blue signal can be achieved even when the OG signal and the SWY signal are combined in accordance with the chromatic color determination signal Dc. It is possible to make it difficult to generate a difference in level of the luminance signal due to the difference.
本実施形態では、例えば、有彩色判定部304および輝度信号合成処理部307を用いることにより、第3の生成手段の一例が実現される。また、例えば、(14)式の係数(Dc、(1.0−Dc))を用いることにより、第3の輝度信号を生成する際の合成比率の一例が実現される。また、例えば、ベース輝度信号を用いることにより、第3の輝度信号の一例が実現される。
In the present embodiment, for example, by using the chromatic
次に、高域用輝度信号合成処理部308における処理の一例について、図12のフローチャートを用いて説明する。尚、図12のフローチャートは、画素ごとに実行される。高域用輝度信号合成処理部308は、前述したようにして得た赤色判定信号Drと低周波判定信号Dlとを用いて、OG信号生成部302から出力されるOG信号とSWY信号生成部303から出力されるSWY信号とを合成し、高域用の輝度信号を生成する。
まず、高域用輝度信号合成処理部308は、赤色判定信号Drと低周波判定信号Dlとに基づいて、次の式(15)に従って合成率αを算出する(ステップS1201)。
α=Dr×Dl ・・・(15)
Next, an example of processing in the high frequency luminance signal
First, the high frequency luminance signal
α = Dr × Dl (15)
つまり、合成率αは、被写体が赤い被写体、または、低周波の被写体である場合に0.0になる。また、合成率αは、被写体が赤い被写体ではなく、且つ、低周波の被写体でない場合に1.0の値をとる。合成率αは、被写体が赤に近いほど0.0に近い値(小さな値)になると共に、空間周波数が低周波の被写体であるほど0.0に近い値(小さな値)になる。 That is, the composition rate α is 0.0 when the subject is a red subject or a low-frequency subject. Further, the composition ratio α takes a value of 1.0 when the subject is not a red subject and is not a low-frequency subject. The composition rate α is closer to 0.0 (smaller value) as the subject is closer to red, and closer to 0.0 (smaller value) as the subject has a lower spatial frequency.
次に、高域用輝度信号合成処理部308は、合成率αが1.0であるか否かを判定する(ステップS1202)。この判定の結果、合成率αが1.0である場合(ステップS1202でYESの場合)、高域用輝度信号合成処理部308は、高域用の輝度信号として、SWY信号を選択する(ステップS1203)。一方、合成率αが1.0でない場合(ステップS1202でNOの場合)、高域用輝度信号合成処理部308は、合成率αが0.0であるか否かを判定する(ステップS1204)。この判定の結果、合成率αが0.0である場合(ステップS1204でYESの場合)、高域用輝度信号合成処理部308は、高域用の輝度信号として、OG信号を選択する(ステップS1205)。
Next, the high frequency luminance signal
また、合成率αが0.0と1.0との間の値になる場合(ステップS1204でNOの場合)、高域用輝度信号合成処理部308は、次の式(16)に従ってOG信号とSWY信号を合成した信号を高域用の輝度信号として生成する(ステップS1206)。
[高域用の輝度信号]=α×[SWY信号]+(1.0−α)×[OG信号] ・・・(16)
式(16)のようにして高域用の輝度信号を生成することにより、高域用の輝度信号の切り替えを滑らかにすることができる。
When the synthesis rate α is a value between 0.0 and 1.0 (NO in step S1204), the high frequency luminance signal
[Luminance signal for high frequency] = α × [SWY signal] + (1.0−α) × [OG signal] (16)
By generating the high frequency luminance signal as shown in Expression (16), the high frequency luminance signal can be switched smoothly.
以上の手法でOG信号とSWY信号とを合成することで、SWY信号の方がOG信号よりも解像可能な空間周波数が狭くなる赤色の被写体に対しては、OG信号を高域用の輝度信号として使用することが可能になる。この場合、最終的にバンドパスフィルタを適用して高域用の輝度信号から高域信号のみが取り出される。このため、OG信号とSWY信号とを合成した場合でも、緑信号、赤信号、および青信号の構成比の違いに伴う、赤色などを除く有彩色の被写体における輝度信号のレベル差は問題となり難い。 By synthesizing the OG signal and the SWY signal by the above method, the SWY signal is used for the high frequency band for the red subject whose spatial frequency that can be resolved is narrower than the OG signal. It can be used as a signal. In this case, only a high-frequency signal is extracted from the high-frequency luminance signal by finally applying a bandpass filter. For this reason, even when the OG signal and the SWY signal are combined, the difference in level of the luminance signal in a chromatic subject other than red due to the difference in the composition ratio of the green signal, the red signal, and the blue signal is unlikely to be a problem.
また、低周波判定信号Dlを参照し、低周波領域にはOG信号を使用することで、OG信号で解像可能な空間周波数の領域においては、OG信号を選択することが可能である。その結果、一般的にホワイトバランス処理によってG画素に対してノイズによる劣化が生じるR画素、B画素の輝度信号に対する構成比が高いSWY信号が選択されることによって、輝度信号にノイズによる劣化が生じることを軽減することが可能である。 Also, by referring to the low frequency determination signal Dl and using the OG signal in the low frequency region, it is possible to select the OG signal in the region of the spatial frequency that can be resolved by the OG signal. As a result, generally, the SWY signal having a high composition ratio with respect to the luminance signal of the B pixel and the R pixel, which causes degradation due to noise with respect to the G pixel due to white balance processing, is selected, and the luminance signal is degraded due to noise. It is possible to reduce this.
本実施形態では、例えば、赤色判定部305、低周波領域判定部306、および高域用輝度信号合成処理部308を用いることにより、第4の生成手段の一例が実現される。また、例えば、(16)式の係数(α、(1.0−α))を用いることにより、第4の輝度信号を生成する際の合成比率の一例が実現される。また、例えば、高域用の輝度信号を用いることにより、第4の輝度信号の一例が実現される。
In the present embodiment, for example, an example of the fourth generation unit is realized by using the red
図3の説明に戻り、高域信号生成部309は、高域用輝度信号合成処理部308から出力される高域用の輝度信号に対してバンドパスフィルタを適用して高域信号を取り出し、高域信号加算部310に出力する。
高域信号加算部310は、輝度信号合成処理部307で生成されたベース輝度信号と高域信号生成部309で生成された高域信号とを加算して最終的な輝度信号を出力する。ここで、高域信号加算部310は、ベース輝度信号と高域信号とOG信号とを用いて最終的な輝度信号を導出してもよい。
Returning to the description of FIG. 3, the high frequency
The high frequency
以上のように本実施形態では、輝度信号生成回路210は、有彩色判定信号Dcに応じて、OG信号およびSWY信号の合成比率を決定し、決定した合成比率に従ってOG信号およびSWY信号を合成してベース輝度信号を生成する。また、輝度信号生成回路210は、赤色判定信号Drおよび低周波判定信号Dlに応じて、OG信号およびSWY信号の合成比率を決定し、決定した合成比率に従ってOG信号およびSWY信号を合成して高域用の輝度信号を生成する。従って、ベース輝度信号と高域用の輝度信号でそれぞれOG信号とSWY信号のそれぞれの利点のみを活用することが可能であり、解像可能な空間周波数の領域の広い輝度信号を生成することが可能である。よって、輝度信号の高周波領域を含む領域の品位を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the luminance
本実施形態では、撮像装置に画像処理装置(輝度信号生成装置)が搭載される場合を例に挙げて説明した。撮像装置は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルムービーカメラ、工業用カメラ、車載用カメラ、または医療用カメラなどである。ただし、撮像手段で撮像された画像に対する画像処理を行う機能を有する装置であれば、以下の各実施形態で説明する画像処理装置(輝度信号生成装置)が搭載される装置は、撮像装置に限定されない。例えば、携帯端末(携帯電話やタブレット端末など)に、本実施形態で説明した画像処理装置を搭載してもよい。 In this embodiment, the case where an image processing device (luminance signal generation device) is mounted on the imaging device has been described as an example. The imaging device is, for example, a digital still camera, a digital movie camera, an industrial camera, an in-vehicle camera, or a medical camera. However, as long as the apparatus has a function of performing image processing on an image captured by the imaging unit, an apparatus on which an image processing apparatus (luminance signal generation apparatus) described in the following embodiments is mounted is limited to the imaging apparatus. Not. For example, the image processing apparatus described in this embodiment may be mounted on a mobile terminal (such as a mobile phone or a tablet terminal).
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
(その他の実施例)
本発明は、前述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
210:輝度信号生成回路、304:有彩色判定部、305:赤色判定部、306:低周波領域判定部、307:輝度信号合成処理部、308:高域用輝度信号合成処理部 210: luminance signal generation circuit, 304: chromatic color determination unit, 305: red determination unit, 306: low frequency region determination unit, 307: luminance signal synthesis processing unit, 308: luminance signal synthesis processing unit for high frequency
Claims (12)
前記画像信号における前記複数の色信号の色を区別して少なくとも前記第1の色信号を用いて第1の輝度信号を生成する第1の生成手段と、
前記複数の色信号の色を区別せずに前記撮像素子の画素に入力された前記色信号を当該画素の輝度信号として第2の輝度信号を生成する第2の生成手段と、
前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号との合成比率を、前記画像信号に基づく第1の情報に基づいて決定し、当該決定した合成比率と、前記第1の輝度信号および前記第2の輝度信号の少なくとも何れか一方とに基づいて第3の輝度信号を生成する第3の生成手段と、
前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号との合成比率を、前記画像信号に基づく第2の情報として前記第1の情報と少なくとも一部が異なる情報に基づいて決定し、当該決定した合成比率と、前記第1の輝度信号および前記第2の輝度信号の少なくとも何れか一方とに基づいて前記第3の輝度信号よりも高周波の輝度信号である第4の輝度信号を生成する第4の生成手段と、を有することを特徴とする輝度信号生成装置。 A luminance signal generating apparatus that generates a luminance signal based on an image signal that is an image signal picked up by an imaging unit having a color filter and an image pickup device and is composed of a plurality of color signals including a first color signal. And
First generation means for distinguishing colors of the plurality of color signals in the image signal and generating a first luminance signal using at least the first color signal;
Second generation means for generating a second luminance signal by using the color signals input to the pixels of the image sensor without distinguishing the colors of the plurality of color signals as luminance signals of the pixels;
A combination ratio of the first luminance signal and the second luminance signal is determined based on first information based on the image signal, and the determined combination ratio, the first luminance signal, and the first luminance signal are determined. Third generation means for generating a third luminance signal based on at least one of the two luminance signals;
A synthesis ratio of the first luminance signal and the second luminance signal is determined based on information that is at least partially different from the first information as second information based on the image signal, and the determination is made A fourth luminance signal that is a luminance signal having a higher frequency than the third luminance signal is generated based on a combination ratio and at least one of the first luminance signal and the second luminance signal. A luminance signal generating device.
前記第2の情報は、前記画像信号における第2の色に関する情報と、前記画像信号における空間周波数に関する情報との少なくとも何れか1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の輝度信号生成装置。 The first information includes information on a first color in the image signal,
2. The luminance signal generation according to claim 1, wherein the second information includes at least one of information on a second color in the image signal and information on a spatial frequency in the image signal. apparatus.
前記第3の生成手段は、前記画像信号における色が無彩色に近いほど、前記第2の輝度信号の前記合成比率が高くなるように前記合成比率を決定することを特徴とする請求項2に記載の輝度信号生成装置。 The information about the first color includes that the color in the image signal is a chromatic color, the color in the image signal is an achromatic color, and the degree of proximity of the color in the image signal to the achromatic color. One of
The said 3rd production | generation means determines the said synthetic | combination ratio so that the said synthetic | combination ratio of a said 2nd luminance signal may become high, so that the color in the said image signal is near achromatic color. The luminance signal generation device described.
前記第4の生成手段は、前記画像信号における色が前記第2の色信号の色に近いほど、前記第1の輝度信号の前記合成比率が高くなるように前記合成比率を決定することを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の輝度信号生成装置。 The information about the second color is that the color in the image signal is the color of the second color signal and that the color in the image signal is different from the color of the second color signal. One of the presence and the degree of proximity of the color in the image signal to the second color,
The fourth generation unit determines the combination ratio so that the combination ratio of the first luminance signal is higher as the color in the image signal is closer to the color of the second color signal. The luminance signal generation device according to any one of claims 2 to 4.
前記調整手段は、前記領域における敏感度を下げることと、前記領域を明るさで正規化することとの少なくとも何れか一方を行うことを特徴とする請求項2〜7の何れか1項に記載の輝度信号生成装置。 An adjustment unit that adjusts an area of the image signal processed by at least one of the third generation unit and the fourth generation unit;
The said adjustment means performs at least any one of lowering | hanging the sensitivity in the said area | region and normalizing the said area | region with the brightness, The any one of Claims 2-7 characterized by the above-mentioned. Luminance signal generator.
前記第2の情報を導出する第2の導出手段とを更に有することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の輝度信号生成装置。 First derivation means for deriving the first information;
The luminance signal generation device according to claim 1, further comprising: a second deriving unit that derives the second information.
前記画像信号における前記複数の色信号の色を区別して少なくとも前記第1の色信号を用いて第1の輝度信号を生成する第1の生成工程と、
前記複数の色信号の色を区別せずに前記撮像素子の画素に入力された前記色信号を当該画素の輝度信号として第2の輝度信号を生成する第2の生成工程と、
前記複数の色信号の色を区別せずに前記色信号を処理して第2の輝度信号を生成する第2の生成工程と、
前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号との合成比率を、前記画像信号に基づく第1の情報に基づいて決定し、当該決定した合成比率と、前記第1の輝度信号および前記第2の輝度信号の少なくとも何れか一方とに基づいて第3の輝度信号を生成する第3の生成工程と、
前記第1の輝度信号と前記第2の輝度信号との合成比率を、前記画像信号に基づく第2の情報として前記第1の情報と少なくとも一部が異なる情報に基づいて決定し、当該決定した合成比率と、前記第1の輝度信号および前記第2の輝度信号の少なくとも何れか一方とに基づいて前記第3の輝度信号よりも高周波の輝度信号である第4の輝度信号を生成する第4の生成工程と、を有することを特徴とする輝度信号生成方法。 A luminance signal generation method for generating a luminance signal based on an image signal which is an image signal captured by an imaging unit having a color filter and an imaging element and is composed of a plurality of color signals including a first color signal. And
A first generation step of distinguishing colors of the plurality of color signals in the image signal and generating a first luminance signal using at least the first color signal;
A second generation step of generating a second luminance signal using the color signal input to the pixel of the image sensor without distinguishing the colors of the plurality of color signals as a luminance signal of the pixel;
A second generation step of generating a second luminance signal by processing the color signal without distinguishing colors of the plurality of color signals;
A combination ratio of the first luminance signal and the second luminance signal is determined based on first information based on the image signal, and the determined combination ratio, the first luminance signal, and the first luminance signal are determined. A third generation step of generating a third luminance signal based on at least one of the two luminance signals;
A synthesis ratio of the first luminance signal and the second luminance signal is determined based on information that is at least partially different from the first information as second information based on the image signal, and the determination is made A fourth luminance signal that is a luminance signal having a higher frequency than the third luminance signal is generated based on a combination ratio and at least one of the first luminance signal and the second luminance signal. And a generation step of generating a luminance signal.
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