JP2021150925A - Imaging apparatus and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像画像の偽色低減処理方法に関する。 The present invention relates to a false color reduction processing method for captured images.
コストダウンや解像力重視の流れから、コンパクトカメラや初・中級者向けの一眼カメラに光学LPFレス機が増えている。またデジタルカメラの撮像素子の感度が向上し、S/Nも改善されてきていることから、星空を手軽に撮影できるモードを搭載するモデルも存在する。満点の星空を撮影するモードや、星が時間とともに移動する日周運動の軌跡を撮影するモードなどがある。 Due to the trend of cost reduction and emphasis on resolution, the number of optical LPF-less cameras is increasing for compact cameras and single-lens cameras for beginners and intermediate users. In addition, since the sensitivity of the image sensor of a digital camera has been improved and the S / N has also been improved, there is also a model equipped with a mode that allows easy shooting of the starry sky. There is a mode to shoot a perfect starry sky and a mode to shoot the trajectory of diurnal motion in which stars move with time.
星空の軌跡を撮影するモードは複数回撮影を行い、撮影画像間で軌跡の途切れが発生しない比較明合成を行う手法が特許文献1にて提案されている。
しかし文献1の方法で星空の軌跡を撮影すると、特に光学LPFレスの機種もしくは縦横いずれか一方向にのみ光学LPFが入っている機種において、上記手法で星空軌跡画像を撮影する場合、小さな星については、センサーへの入力信号が単画素幅となる場合があるため、RもしくはBの情報が欠落し、偽色が発生してしまうという課題があった。
However, when the trajectory of the starry sky is photographed by the method of
本発明は、星空撮影を行った場合に、偽色の発生を抑えて、本来の星の色を再現した星空画像を撮影することができる撮像装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an imaging device capable of capturing a starry sky image that reproduces the original star color by suppressing the generation of false colors when the starry sky is photographed.
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、連写撮影して連番画像を得る撮像部2と、前記連番画像を合成して星空軌跡画像を得る合成部12と、前記連番画像を用いて前記星空軌跡画像における星画素を判定し、前記星画素に対して同一の星に属する画素をグルーピングする星判定部203と、前記同一の星に属する星画素について、プレーン毎に同一の星に属する星画素の色情報を用いて、置きかえに用いる置換色情報を算出し、前記同一の星に属する星画素について、前記置換色情報を用いて対象画素の色情報を置き換える色信号置換部205と、を備え、前記色信号置換部205は、下記の式1を用いて、色代表値Col(xmax, ymax)を色代表値と同じ位置のOG(xmax, ymax)のレベルで正規化することによって、置換色情報Col(x,y)を算出することを特徴とする。
Col(x,y) = Col(xmax,ymax) × OG(x,y) / OG(xmax,ymax)・・・式1
In order to solve the above problems, the image pickup apparatus of the present invention includes an
Col (x, y) = Col (xmax, ymax) × OG (x, y) / OG (xmax, ymax) ・ ・ ・
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。 In addition, other features of the present invention will be further clarified by the accompanying drawings and the description in the form for carrying out the following invention.
本発明によれば、特に光学LPFの効果が少ないカメラで星空撮影を行った場合に、偽色の発生を抑えて、本来の星の色を再現した星空画像を得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to obtain a starry sky image that reproduces the original star color by suppressing the occurrence of false colors, particularly when the starry sky is photographed with a camera having little effect of the optical LPF.
(第1の実施形態)
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
本実施形態では、本発明を適用できる画像処理装置の一例としてデジタルカメラ、スキャナ等の撮像系を有する画像処理装置を挙げる。しかし、これに限らず、画像データを処理できる画像処理装置であれば特に実施の形態は限定されない。すなわち、画像処理装置としては、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置であってもよいし、携帯型の情報端末、プリンタ等の画像形成装置などでもよい。これは以下の各実施形態でも同様である。 In the present embodiment, as an example of an image processing device to which the present invention can be applied, an image processing device having an imaging system such as a digital camera or a scanner will be mentioned. However, the present invention is not limited to this, and the embodiment is not particularly limited as long as it is an image processing device capable of processing image data. That is, the image processing device may be an information processing device such as a personal computer, or an image forming device such as a portable information terminal or a printer. This also applies to each of the following embodiments.
(画像処理装置100の基本構成)
図1は、本実施形態における画像処理装置100の一例であるデジタルカメラのブロック図である。
(Basic configuration of image processing device 100)
FIG. 1 is a block diagram of a digital camera which is an example of the image processing device 100 in the present embodiment.
画像処理装置100において、不図示の被写体はレンズユニット1の撮像光学系により撮像素子2に結像する。フォーカスレンズ101は、被写体の距離に応じてピント調整を行うために不図示のオートフォーカス(AF)機構や手動のマニュアルフォーカス機構によりレンズの位置が制御される。絞り102は、Fナンバーの撮影状態設定としてその開口径が制御される。ズームレンズ103は、被写体の像倍率を調整するために不図示の手動マニュアルズーム機構によりレンズの位置が制御される。レンズ特性情報記録部104は、レンズIDやレンズの焦点距離、離散的な補正値などの情報を記録している。
In the image processing device 100, a subject (not shown) is imaged on the
撮像素子2は、例えば、一般的な原色カラーフィルタを備える単板カラー撮像素子とする。原色カラーフィルタは、各々650nm、550nm、450nm近傍に透過主波長帯を持つ3種類の色フィルタからなり、各々R(赤)、G(緑)、B(青)の各バンドに対応する色プレーンを撮影する。単板カラー撮像素子では、この色フィルタを画素毎にモザイク状に空間的に配列し、各画素が単一の色プレーンにおける強度を得るので、撮像素子2からは色モザイク画像が出力されることになる。
The
A/D変換部3は、撮像素子2により得られた電気信号をデジタル画像信号に変換する。本実施形態では、この時点で12bitの画像データが画素毎に生成される。
The A /
同時化部4は、A/D変換部3から出力されるデジタル画像信号に対して、同時化処理を行う。
The
合成部12は、同時化部4から出力されるデジタル画像信号とメモリ11から読み出したデジタル画像信号の比較明合成処理を行う。
The compositing
偽色低減部13は、同時化部4から出力されるデジタル画像信号を用いて、合成部12から出力される比較明合成画像信号の偽色低減処理を行う。
The false
現像処理部5は、偽色低減部13から出力されるデジタル画像信号に対して、レンズ光学補正処理、輝度信号処理、及び色信号処理などの一連の現像処理を行う。本実施形態では、現像処理部5の処理でR、G、Bの色空間から8bitの輝度(Y)データ、色差(U、V)データの色空間に変換され、YUVデータとして現像処理部5から出力されるものとする。
The
出力処理部6は、現像処理がなされた画像データに対して、リサイズ処理などを行い、出力部7へ供給する。出力部7は、HDMIなどの出力インタフェースへの出力、半導体メモリカードなどの記録メディアへの記録、画像処理装置100の表示装置(図示せず)への出力の1つ以上を行う。 The output processing unit 6 performs resizing processing or the like on the developed image data and supplies the image data to the output unit 7. The output unit 7 performs one or more of output to an output interface such as HDMI, recording to a recording medium such as a semiconductor memory card, and output to a display device (not shown) of the image processing device 100.
UI部9は、スイッチ、ボタン、表示装置(図示せず)に設けられたタッチパネルなどの入力機器を1つ以上有し、ユーザーによる指示などの外部からの操作は、UI部9を介して画像処理装置100へと入力され、制御部10はこれを受けて演算を行ったり、各部を制御したりする。
The
制御部10は、バス8を介して各部を制御し、また適宜必要な演算処理を行う。
The
メモリ11は、各処理部で用いられる画像データや、絞り値、シャッタースピード、ISO感度、ホワイトバランスゲイン値、s−RGBなどの色域の設定などの撮影時情報のデータを記憶する。記憶されているデータは、制御部10の指示によって適宜読み出され、使用される。図1に示す各構成要素は、バス8を介して互いに通信可能に接続されている。
The
(星空軌跡撮影処理の詳細)
図5は、星空の撮影モードを選択する画面である。
(Details of starry sky trajectory shooting process)
FIG. 5 is a screen for selecting a shooting mode of the starry sky.
ユーザーはUI部9を操作して、星空の撮影モードを選択することができる。撮影画像中の星を流れることなく星空を撮影したい場合は、星空夜景モードを選択し、星が移動する軌跡を撮影したい場合には、星空軌跡モードを選択する。
The user can operate the
選択されたモードは制御部10がメモリ11にモード情報を書き込み、ユーザーが選択したモードを記憶させる。本実施形態では、星空軌跡モードが選択されたものとする。
In the selected mode, the
図2は、星空軌跡撮影モードのフローを示した図である。 FIG. 2 is a diagram showing the flow of the starry sky trajectory shooting mode.
ユーザーがUI部9を操作して撮影指示がなされたら、制御部10はメモリ11に記憶されたモードを読み出し、指定された撮影モードの撮影処理を行う。
When the user operates the
記憶された撮影モードが星空軌跡モードであるならば、S201でユーザーは予め撮影時間を設定する。星の軌跡を長く写したいときには長い撮影時間を設定し、短い軌跡を撮影したい場合は、短い撮影時間を設定する。通常1〜2時間の撮影時間が設定される場合が多い。 If the stored shooting mode is the starry sky trajectory mode, the user sets the shooting time in advance in S201. Set a long shooting time when you want to shoot a long trajectory of a star, and set a short shooting time when you want to shoot a short trajectory. Usually, a shooting time of 1 to 2 hours is often set.
S202で測光結果に基づいた絞り・シャッター速度・ISO感度を設定する。S203ではS202で設定された露出制御に基づき静止画の撮影を行い、S204で撮影画像の比較明合成処理を行う。S206では撮影された画像に対して偽色低減部13を使用して偽色低減処理を行う。S205での偽色低減処理が本発明のポイントとなるので、詳細に後述する。
In S202, the aperture, shutter speed, and ISO sensitivity are set based on the light measurement result. In S203, a still image is photographed based on the exposure control set in S202, and a comparative bright composition process of the photographed image is performed in S204. In S206, the false color reduction process is performed on the captured image by using the false
S207では撮影された画像に対して現像処理部5を使用して現像処理を行い、S208で画像を半導体メモリカードなどの記録メディアへ書き込みを行う。
In S207, the photographed image is developed by using the developing
(偽色低減処理の詳細)
以下、画像処理装置100が実行する偽色低減処理の方法、及びそれを実現する画像処理回路の構成について説明する。
(Details of false color reduction processing)
Hereinafter, a method of false color reduction processing executed by the image processing apparatus 100 and a configuration of an image processing circuit that realizes the method will be described.
図3は、星情報テーブル208である。星情報テーブル208は、連番画像の全画素について、星判定の結果を記録することができる。星情報テーブル208は、電源入時、あるいは撮影モードの切り替わり等のタイミングで、制御部10が作成する。また、偽色低減部13は、連番画像が1フレームずつ入力される毎に、星判定結果を追加および更新する。
FIG. 3 is a star information table 208. The star information table 208 can record the result of star determination for all pixels of the serial number image. The star information table 208 is created by the
図4は、偽色低減部13のブロック図である。偽色低減部13は、連番画像が1枚ずつ入力される毎に、同時化後の画像データに対して画素毎に星情報を算出し、星情報テーブル208に星情報を追加および更新する。また、星空軌跡画像の作成に必要な全ての連番画像が入力され、合成部12によって連番画像の全フレームの画像を比較明合成した画像が出力された後、偽色低減部13は、星情報テーブル208を用いて、比較明合成後の画像データに発生した偽色信号を別の色信号で置換する。
FIG. 4 is a block diagram of the false
本実施形態では、偽色低減部13が比較明合成された星空軌跡画像に対して偽色信号の置換処理を行う。これにより、偽色の発生を抑えて、本来の星の色を再現した星空軌跡画像を得ることが可能となる。
In the present embodiment, the false
同時化部4は、A/D変換部3から出力されるデジタル画像信号を同時化し、同時化されたプレーン画像信号を合成部10、星判定部203、動き判定部204、およびメモリ11に出力する。
The
星判定部203は、同時化部4から出力されたプレーン画像信号に対して画素毎に星情報を算出し、メモリ11に格納された星情報テーブル208に追加する。
The
動き判定部204は、メモリ11からnフレーム目のプレーン画像信号207aとnフレーム目のプレーン画像に関する星情報208nを読み出し、同時化部4から出力されたn+1フレーム目のプレーン画像信号および星判定部203から出力されたn+1フレーム目の星情報を用いて、星情報208nを更新する。
The
合成部12は、連写撮影によって得られた連番画像信号の比較明合成処理を行う。また、全フレームの連番画像信号が入力され、比較明合成処理が終了した後で、比較明合成後の画像信号を輝度信号処理用の画像信号として現像処理部5に出力し、色信号処理用の画像信号として色信号置換部205に出力する。
The
色信号置換部205は、合成部12から比較明合成画像が入力されたタイミングで、メモリ11から星情報テーブル208を読み出し、星情報テーブルに記載された情報を用いて、比較明合成画像に対して偽色信号を低減するための色信号置換処理を行い、色信号処理用の画像信号として現像処理部5に出力する。
The color
上記のように構成された撮像装置において、偽色低減処理についてさらに詳しく説明する。図6は、本実施例における偽色低減処理方法を示すフローチャートである。 The false color reduction process will be described in more detail in the image pickup apparatus configured as described above. FIG. 6 is a flowchart showing a false color reduction processing method in this embodiment.
まず、連番画像の1フレーム目の画像がA/D変換部3から出力された際のフローを図6と図4(a)を用いて説明する。図4(a)は連番画像の1フレーム目の画像が出力された際の偽色低減処理に係るブロックとデータフローを示すブロック図である。
First, the flow when the image of the first frame of the serial number image is output from the A /
ステップS602では、同時化部4はA/D変換部3から出力された連番画像の1フレーム目の画像信号を同時化し、メモリ11、合成部12および星判定部203に出力する。同時化部4から出力された連番画像の1フレーム目の画像は、画像207aとしてメモリ11に保存される。
In step S602, the
ステップS603では、合成部12は入力されたデジタル画像信号に手を加えずそのまま比較明合成画像206としてメモリ11に保存する。
In step S603, the
ステップS604では、星判定部203が星画素判定処理を行う。星画素判定処理について図6(a)および図3を用いて詳細に説明する。
In step S604, the
星判定部203は、ステップS6011で同時化部4から出力された連番画像の1フレーム目の画像を読み出し、ステップS6012で星画素判定を行う。星判定部203は、例えば背景に対して十分に信号レベルが高い画素を星とみなす。
The
ステップS6013では、星判定部203は、星画素判定の結果を星情報テーブル208に追加する。星情報テーブル208の内容を図3に示す。星情報テーブル208は横軸が入力画像の幅、縦軸が入力画像の高さに対応しており、入力画像における各画素が星であるか否かを示すフラグが記載されている。ステップS6013では、図3(a)に示す前記連番画像における1フレーム目の星判定結果が追加される。
In step S6013, the
ステップS6014、ステップS6015およびステップS6016では、同時化部204から出力されたフレームが連番画像の1フレーム目である場合は、何も処理されずに星画素判定処理を終了する。
In step S6014, step S6015, and step S6016, if the frame output from the
次に、連番画像の2フレーム目の画像がA/D変換部3から出力された際のフローを図6と図4(b)を用いて説明する。図4(b)は連番画像の2フレーム目の画像が出力された際の偽色低減処理に係るブロックとデータフローを示すブロック図である。
Next, the flow when the image of the second frame of the serial number image is output from the A /
ステップS602では、同時化部4はA/D変換部3から出力された連番画像の2フレーム目の画像信号を同時化し、メモリ11、合成部12、星判定部203および動き判定部204に出力する。同時化部4から出力された連番画像の2フレーム目の画像は、画像207bとしてメモリ11に保存される。
In step S602, the
ステップS603では、合成部12は、メモリ11から読み出した比較明合成画像206と同時化部4から出力された連番画像の2フレーム目の画像を比較明合成し、比較明合成画像206としてメモリ11に保存する。
In step S603, the
ステップS604では、星判定部203が星画素判定処理を行う。星画素判定処理について図6(b)および図3を用いて詳細に説明する。
In step S604, the
星判定部203は、ステップS6011で同時化部4から出力された連番画像の2フレーム目の画像を読み出し、ステップS6012で星画素判定を行い、ステップS6013で星画素判定結果を星情報テーブル208に追加する。連番画像の2フレーム目の星判定結果を図3(b)に示す。
The
動き判定部204は、ステップS6014で星情報テーブル208を用いて星と判断された画素の動き判定を行い、ステップS6015で星情報テーブル208を更新する。図3(a)と図3(b)は、それぞれ連番画像の1フレーム目の画像207aと連番画像の2フレーム目の画像207bに対する星判定結果である。
The
例えば、図3に示す通り、画像左上を起点(0、0)として、画素の位置を起点からの距離(横距離、縦距離)で表す場合、図3(a)における画素(1、1)の値は1であり星が存在すると判定されているが、図3(b)における同じ位置の画素(1、1)および画素(1、1)に隣接する8つ全ての画素の値も0であり星が存在しないと判定されている。もし図3(a)における画素(1、1)の信号が星ならば、連番画像の次のフレームである図3(b)では同じ位置もしくは隣接画素に移動しているはずである。したがって、いずれにも該当しない図3(a)における画素(1、1)の信号は星ではないことがわかるため、値を0として星が存在しないと判定を見直す必要がある。 For example, as shown in FIG. 3, when the position of the pixel is represented by the distance (horizontal distance, vertical distance) from the starting point with the upper left of the image as the starting point (0, 0), the pixel (1, 1) in FIG. The value of is 1 and it is determined that a star exists, but the values of the pixels (1, 1) at the same position in FIG. 3 (b) and the values of all eight pixels adjacent to the pixels (1, 1) are also 0. It is determined that there are no stars. If the signal of the pixel (1, 1) in FIG. 3 (a) is a star, it should have moved to the same position or an adjacent pixel in FIG. 3 (b), which is the next frame of the serial number image. Therefore, since it can be seen that the signals of the pixels (1, 1) in FIG. 3A, which do not correspond to any of the above, are not stars, it is necessary to set the value to 0 and review the determination that the stars do not exist.
一方、同じく値が1であり星が存在すると判定されている図3(a)における画素(1、y−2)の信号については、図3(b)における同じ位置の値も1であり星が存在すると判定されているため、判定を見直す必要がない。また、図3(a)における画素(x−2、1)の信号については、図3(b)における同じ位置(x−2,1)の値は0であるが、隣接する位置(x−1、1)の値が1であり、フレーム間で星が移動したと考えられるため、判定を見直す必要がない。 On the other hand, for the signal of the pixel (1, y-2) in FIG. 3 (a), which also has a value of 1 and is determined to have a star, the value at the same position in FIG. 3 (b) is also 1 and the star. Since it is determined that there is, there is no need to review the determination. Regarding the signal of the pixel (x-2, 1) in FIG. 3A, the value of the same position (x-2,1) in FIG. 3B is 0, but the value of the adjacent position (x−1) is 0. Since the values of 1 and 1) are 1, and it is considered that the star has moved between the frames, there is no need to review the judgment.
動き判定部204は、上述した方法で図3(a)の全画素について星判定結果を見直す。図3(a)の判定を見直した結果を図3(c)に示す。後述する色信号置換処理に必要なデータは、連番画像の全フレームを比較明合成した画像についての星判定結果のみである。よって動き判定部204は、図3(b)と図3(c)の論理和を取ってそれをメモリ11に保存する。図3(b)と図3(c)の論理和を取って作成した星情報テーブルを図3(d)に示す。
The
なお、合成部12から出力された連番画像の2フレーム目の画像207bを用いて、メモリ11から読み出した連番画像の1フレーム目の画像207aの各画素に対する動き判定を行い、その結果を用いて星判定結果を更新しても良い。
Using the image 207b of the second frame of the serial number image output from the
上述のように動き判定結果を用いて星判定結果を見直すことにより、例えば連番画像における特定のフレームにだけ発生する撮像素子起因のノイズや画素欠陥、飛行機などの被写体など、星以外の不要な信号による誤判定を回避することができる。 By reviewing the star judgment result using the motion judgment result as described above, for example, noise and pixel defects caused by the image sensor that occur only in a specific frame in the serial number image, subjects such as airplanes, etc. are unnecessary other than stars. It is possible to avoid erroneous determination by a signal.
連番画像の全てのフレームについて、ステップS601からステップS605の処理が終わった後、ステップS606では、比較明合成画像が合成部12から偽色低減部13に出力され、偽色低減部13は、色系処理用の信号に色信号置換処理を施した上で現像処理部5に出力する。輝度系処理用の信号に対しては偽色低減部13では何も処理を行わずに現像処理部5に出力する。色信号置換処理について、図6(c)、図4(c)、図7および図8を用いて詳細に説明する。
After the processing of steps S601 to S605 is completed for all the frames of the serial number image, in step S606, the comparative bright composite image is output from the
図4(c)は、連番画像の総フレーム数をN+1とした時、連番画像のN+1フレーム目の画像が出力された際の偽色低減処理に係るブロックとデータフローを示すブロック図である。ステップS605までの処理によって、メモリ11には、連番画像のN+1フレーム目までの比較明合成画像206と、比較明合成画像206の全画素に対する星判定結果を示す星情報テーブルが保存されている。図7は、星空軌跡撮影モードで撮影された連番画像と本発明を適用した画像の模式図である。図7(a)、(b)、(c)は、それぞれ連番画像のkフレーム目、k+1フレーム目、k+2フレーム目の画像であり、図7(d)は連番画像の比較明合成結果である。本実施例では、図7(d)に示すような画面左上から画面右下に伸びる1画素幅の星空軌跡が入力される。図8は、図7(d)の比較明合成画像に対応する星情報テーブルである。
FIG. 4C is a block diagram showing a block and a data flow related to false color reduction processing when the N + 1th frame image of the serial number image is output when the total number of frames of the serial number image is N + 1. be. By the processing up to step S605, the
ステップS6021では、色信号変換部205は、メモリ11から星情報テーブル208を読み出し、星判定された画素を探す。例えば、画像左上を起点(0、0)とし、画像右下にかけて一画素ずつ探索しても良い。星判定された画素が見つかった場合はステップS6022に進む。全ての画素を探索しても星判定された画素が見つからなかった場合は、ステップS6026に進む。
In step S6021, the color
ステップS6022では、色信号変換部205は、ステップS6021で見つかった星判定された画素と同一の星に属する星画素をグルーピングする。グルーピングは、公知の輪郭追跡手法を使って行えば良い。
In step S6022, the color
色信号変換部205は、合成部12から出力されたBayer形式の比較明合成画像をRGBプレーンに分解する。RGBプレーンに分解された比較明合成画像を図7(e)に示す。本実施例における星空軌跡は1画素幅であるため、R画素とB画素を2行おきにしか配置できないBayer配列の原理上、RGBプレーンに分解すると、星空軌跡が通った画素においてRまたはBのいずれかの情報が必ず欠落してしまう。色信号変換部205は、次にRGBプレーン画像に色補完処理を施す。色補完処理は公知の手法を用いれば良いが、本実施例では、例えばGプレーンについては0挿入後に縦横エッジ判別結果を用いた適応補完を行い、RプレーンとBプレーンについては0挿入後に縦横の隣接画素の平均値を用いている。
The color
色補完後の比較明合成画像を図7(f)に示す。RGBプレーンに分解した時点で欠落したRまたはBのいずれかの情報は色補完後も欠落したままであり、このまま現像すると本来の星の色とは異なる偽色が発生してしまう。そこで本実施例では、前記グルーピングされた同一の星に属する星画素については、そのRプレーンおよびBプレーンの代表値を選択し、選択された代表値を用いて欠落したRまたはBの情報を置換する。 A comparatively bright composite image after color complementation is shown in FIG. 7 (f). The information of either R or B that was missing at the time of decomposition into the RGB plane remains missing even after color complementation, and if the development is performed as it is, a false color different from the original star color will be generated. Therefore, in this embodiment, for the star pixels belonging to the same grouped star, the representative values of the R plane and the B plane are selected, and the missing R or B information is replaced by using the selected representative values. do.
ステップS6023では、色信号変換部205は、前記グルーピングされた同一の星に属する星画素の色代表値を選択する。Rプレーンの色代表値を選択する場合は、図7(f)に示す色補完後のRプレーンを図8に示す星情報テーブル208でマスクし、抽出されたR画素の最大値をRプレーンの色代表値R(xmax, ymax)とする。本実施例では図7(f)中に丸で囲ったR画素の値をRプレーンの色代表値とする。Bプレーンも同様に図7(f)に示す色補完後のBプレーンを図8に示す星情報テーブル208でマスクし、抽出されたB画素の最大値をBプレーンの色代表値B(xmax, ymax)とする。本実施例では図7(f)中に丸で囲ったB画素の値をBプレーンの色代表値とする。
In step S6023, the color
ステップS6024では、色信号変換部205は、前記色代表値を用いてRプレーンとBプレーンの置換色情報を算出し、星画素のRプレーンとBプレーンの情報を置き換える。Rプレーンの置換色情報を算出する際は、図7(f)に示す色補完後のRプレーンを図8に示す星情報テーブル208でマスクする。同一の星に属する星画素として抽出されたR画素について、色信号変換部205は、下記の式2を用いて、色代表値R(xmax, ymax)を色代表値と同じ位置のGプレーン信号G(xmax, ymax)のレベルで正規化することで置換色情報R(x、y)を算出し、この値でR画素の値を置き換える。
R(x,y) = R(xmax,ymax) × G(x,y) / G(xmax,ymax)・・・式2
In step S6024, the color
R (x, y) = R (xmax, ymax) × G (x, y) / G (xmax, ymax) ・ ・ ・
Bプレーンの置換色情報を算出する際は、図7(f)に示す色補完後のBプレーンを図8に示す星情報テーブル208でマスクする。同一の星に属する星画素として抽出されたB画素について、色信号変換部205は、下記の式3を用いて、色代表値B(xmax, ymax)を色代表値と同じ位置のGプレーン信号G(xmax, ymax)のレベルで正規化することで置換色情報B(x、y)を算出し、この値でB画素の値を置き換える。
B(x,y) = B(xmax,ymax) × G(x,y) / G(xmax,ymax)・・・式3
When calculating the replacement color information of the B plane, the B plane after color complementation shown in FIG. 7 (f) is masked by the star information table 208 shown in FIG. For the B pixel extracted as a star pixel belonging to the same star, the color
B (x, y) = B (xmax, ymax) × G (x, y) / G (xmax, ymax) ・ ・ ・
R画素とB画素の画素値を置換色情報で置き換えた結果を図7(g)に示す。色補完後の時点で欠落していたRまたはBのいずれかの情報が補われており、星空軌跡が通った場所についてはRGB全ての情報が存在している。これを現像した結果を図7(h)に示す。RGB全ての情報が存在しているため、偽色の発生が抑えられて星空軌跡の本来の色が再現される。 FIG. 7 (g) shows the result of replacing the pixel values of the R pixel and the B pixel with the replacement color information. The information of either R or B, which was missing at the time after color complementation, is supplemented, and all RGB information exists for the place where the starry sky trajectory passed. The result of developing this is shown in FIG. 7 (h). Since all the information of RGB exists, the generation of false color is suppressed and the original color of the starry sky trajectory is reproduced.
ステップS6025では、色信号変換部205は、S6022でグルーピングされた画素の星判定を0にするよう、星情報テーブル208を編集する。これによって、ある星に属する画素の色情報が、誤って別の星の色情報に使われることを防ぐ。
In step S6025, the color
ステップS6026では、色信号変換部205は、星判定された画素の探索が全画素に対して行われたか、つまり星情報テーブル208における全画素の値が0であるかを確認する。まだ探索が終了していない画素が存在する場合は、S6021に戻る。全画素に対して探索が終了した場合、色信号変換部205は、一連の偽色低減処理済の画像を現像処理部5に出力する。
In step S6026, the color
本実施例では星空軌跡を撮影する場合を例にして説明を行ったが、星空軌跡以外でも応用は可能である。例えば、夜景撮影で車のライトの軌跡を撮影する場合や、動きのある被写体の撮影等では有効である。 In this embodiment, the case of photographing the starry sky trajectory has been described as an example, but it can be applied to other than the starry sky trajectory. For example, it is effective when shooting the trajectory of a car light in night view shooting, shooting a moving subject, and the like.
なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 The present invention is not limited to those illustrated in each of the above embodiments, and can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention.
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の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 embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
1 レンズユニット
2 撮像素子
3 A/D変換部
4 同時化部
5 現像処理部
6 出力処理部
7 出力部
9 UI部
10 制御部
12 合成部
13 偽色低減部
203 星判定部
205 色信号置換部
1
Claims (6)
前記連番画像を合成して星空軌跡画像を得る合成部と、
前記連番画像を用いて前記星空軌跡画像における星画素を判定し、前記星画素に対して同一の星に属する画素をグルーピングする星判定部と、
前記同一の星に属する星画素について、プレーン毎に同一の星に属する星画素の色情報を用いて、置きかえに用いる置換色情報を算出し、前記同一の星に属する星画素について、前記置換色情報を用いて対象画素の色情報を置き換える色信号置換部と、
を備え、
前記色信号置換部は、下記の式1を用いて、色代表値Col(xmax, ymax)を色代表値と同じ位置のOG(xmax, ymax)のレベルで正規化することによって、置換色情報Col(x,y)を算出することを特徴とする撮像装置。
Col(x,y) = Col(xmax,ymax) × OG(x,y) / OG(xmax,ymax)・・・式1 An imaging unit that takes continuous shots and obtains serial number images,
A compositing unit that synthesizes the serial number images to obtain a starry sky trajectory image,
A star determination unit that determines star pixels in the starry sky trajectory image using the serial number image and groups pixels belonging to the same star with respect to the star pixels.
For the star pixels belonging to the same star, the replacement color information used for replacement is calculated by using the color information of the star pixels belonging to the same star for each plane, and the replacement color is calculated for the star pixels belonging to the same star. A color signal replacement unit that replaces the color information of the target pixel using information,
With
The color signal replacement unit normalizes the color representative value Col (xmax, ymax) at the level of OG (xmax, ymax) at the same position as the color representative value using the following formula 1, thereby performing replacement color information. An imaging device characterized by calculating Col (x, y).
Col (x, y) = Col (xmax, ymax) × OG (x, y) / OG (xmax, ymax) ・ ・ ・ Equation 1
前記連番画像を合成して星空軌跡画像を得る合成手段と、
前記連番画像を用いて前記星空軌跡画像における星画素を判定し、前記星画素に対して同一の星に属する画素をグルーピングする星判定手段と、
前記同一の星に属する星画素について、プレーン毎に同一の星に属する星画素の色情報を用いて、置きかえに用いる置換色情報を算出し、前記同一の星に属する星画素について、前記置換色情報を用いて対象画素の色情報を置き換える色信号置換手段と、
を有し、
前記色信号置換手段は、下記の式1を用いて、色代表値Col(xmax, ymax)を色代表値と同じ位置のOG(xmax, ymax)のレベルで正規化することによって、置換色情報Col(x,y)を算出することを特徴とする画像処理方法。
Col(x,y) = Col(xmax,ymax) × OG(x,y) / OG(xmax,ymax)・・・式1
Input means to obtain serial number images and
A compositing means for synthesizing the serial number images to obtain a starry sky trajectory image,
A star determination means for determining star pixels in the starry sky trajectory image using the serial number image and grouping pixels belonging to the same star with respect to the star pixels.
For the star pixels belonging to the same star, the replacement color information used for replacement is calculated by using the color information of the star pixels belonging to the same star for each plane, and the replacement color is calculated for the star pixels belonging to the same star. A color signal replacement means that replaces the color information of the target pixel using information,
Have,
The color signal replacement means uses the following formula 1 to normalize the color representative value Col (xmax, ymax) at the level of OG (xmax, ymax) at the same position as the color representative value, thereby causing the replacement color information. An image processing method characterized by calculating Col (x, y).
Col (x, y) = Col (xmax, ymax) × OG (x, y) / OG (xmax, ymax) ・ ・ ・ Equation 1
Priority Applications (1)
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