JP3662949B2 - Signal interpolation method - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、2次元イメージセンサの色フィルタに緑のフィルタを市松状(モザイク状)配列したフィルタを使用して撮影する際のフィルタ配列に起因する緑の信号の欠落を補間する信号補間方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、CCD,撮像管等の2次元イメージセンサを用いたカラーカメラ,カメラ一体型VTR等の撮像装置は、経済性,小型化等を考慮して多くの場合、赤(以下Rという),緑(以下Gという),青(以下Bという)の3原色毎にセンサを設けるいわゆる3板,3管式でなく、単板,単管式或いは2板,2管式に構成される。
【0003】
この場合、センサの受光面にはGモザイク,ベイヤ配列等と呼ばれるGフィルタを市松状に配列した色フィルタが設けられ、この色フィルタを介したセンサの撮像出力はGフィルタに対応しない画素のG信号が欠落して輝度成分が欠落する。
【0004】
そして、とくに撮像出力の画像の輪郭強調や鮮鋭度の改善等を図る場合は、何らかの手法で欠落したG信号を補間して輝度成分を生成する必要がある。
つぎに、従来のこの種G信号の補間方法につき、デジタル処理により2次元の輪郭強調を行う図10の従来構成を参照して説明する。
【0005】
まず、単板式の2次元イメージセンサ1は、その受光面に例えば本願発明の1実施例の図2に示す構成の色フィルタ2が設けられ、この色フィルタ2はGフィルタ2gをセンサ1の各画素に対して市松状に配列し、Gフィルタ2gが設けられない残りの各画素にRフィルタ2r,Bフィルタ2bを水平方向のライン毎に交互に配列していわゆる市松状配列に形成される。
【0006】
そして、センサ1の撮像出力のフィルタ2r,2g,2bの画素の信号,すなわちR信号,G信号,B信号(映像信号)は前処理回路3r,3g,3bによりAGC,クランプ等の前処理が施された後、A/D変換器4r,4g,4bによりデジタル信号に変換される。
さらに、変換器4r,4g,4bの出力信号は例えば1水平走査期間(1H)遅延用の2個のラインメモリ5r,5g又は5bの縦列回路に供給され、それぞれ後段回路の処理に必要な時間遅延される。
【0007】
そして、変換器4r,4g,4bの出力信号及びラインメモリ5r,5g,5bの遅延信号が色処理回路6に取込まれ、この処理回路6はセンサ1の画素配列や色フィルタ2の組合せに沿った信号の分離,合成及びフィルタリング処理を施し、G信号についてはつぎに説明する垂直方向又は水平方向の補間処理によりフィルタ2r,2bの画素の欠落したG信号を補間する。
【0008】
すなわち、図11に示すようにフィルタ2r又は2bの画素を補間対象画素Gx とすると、従来は、この画素Gx の垂直方向の両隣りの画素G0 ,G1 又は水平方向の両隣りの画素G2 ,G3 に注目し、画素G0 ,G1 又はG2 ,G3 の信号の単純平均等の1次元の補間操作により画素Gx のG信号が補間される。
【0009】
さらに、色処理回路6の処理により画素毎のR,G,Bの3原色信号が再生され、この3原色信号はガンマ補正回路7により光電変換の特性補正が施された後、マトリクス回路8に供給される。
この回路8は3原色信号をマトリクス処理して輝度信号(以下Y信号という)及びR−Y,B−Yの色差信号を形成する。
【0010】
また、色処理回路6から輪郭強調回路9に例えば1Hずつずれた補間処理後のG信号{G−0},{G0},{G+0}が供給され、強調回路9は垂直アパーチャ作成回路10により輝度相関を有する信号{G−0},{G0},{G+0}を所望の次数で微分して垂直アパーチャ信号Sv を形成するとともに、水平アパーチャ作成回路11により信号{G0}に適当な次数の微分フィルタを施して水平アパーチャ信号Sh を形成する。
【0011】
そして、両アパーチャ信号Sv ,Sh は加算回路12に供給されて加算され、この加算回路12の出力信号が2次元輪郭強調用のアパーチャ信号として加算回路13に供給され、この加算回路13はマトリクス回路8のY信号にアパーチャ信号を適当な大きさで加算してY信号を輪郭強調する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の信号補間方法の場合、1次元的な信号レベルの相関のみを考慮し、補間対象画素の水平方向又は垂直方向の両隣りの画素の信号の単純平均等により1次元的に補間するため、撮影の明るさのパターンによってはつぎに説明するように適正な補間が行えない問題点がある。
【0013】
すなわち、図11の補間対象画素Gx の信号をその水平方向の両隣りの画素G2 ,G3 の信号の単純平均により補間する場合、図12の(a)〜(d)に示す画像の明るさの位置変化の代表的な4パターンに基づき、画素G2 ,G3 の信号レベルは同図の(e)〜(h)に示すようになる。
【0014】
なお、図12の(a)〜(d)は斜線を用いて明るさの違いを示し、(a)は均一な明るさのフラットパターンを示し、(b)は画素G2 を含む左側部分が他の部分より暗いステップパターンを示し、(c)は中央部が画素G2 ,G3 を含む左,右側部分より明るいインパルスパターンを示し、(d)は画素G2 を含む左側部分,画素G0 ,G1 を含む中央部分,画素G3 を含む右側部分の順に明るくなるスロープパターンを示す。
【0015】
また、図12の(e)〜(h)は横軸を位置,縦軸を信号レベルとして(a)〜(d)のパターンそれぞれに基づく画素G2 ,G3 のレベル及び両レベルの単純平均から求まる画素Gx の実補間レベル,画素Gx の適正レベルを示し、▲印は画素Gx の実補間レベル,●印は画素Gx の適正レベルである。
【0016】
そして、図12の(e)〜(h)から明らかなように、ステップパターン,インパルスパターンの明るさの変化が生じたときは、実補間レベルが適正レベルから大きくずれて適正な補間が行えなくなる。
【0017】
この場合、図12の(f),(g)のステップパターン,インパルスパターンの▲印の補間された画素Gx の信号を用いて輪郭強調を施すと、ステップパターンであれば強調後の信号に基づく再生画像に偽エッジ,モワレ等が発生し、インパルスパターンであれば強調が施されなくなって周波数特性が劣化する。
【0018】
なお、図12の(i)〜(l)は横軸を位置,縦軸をレベルにして同図の(a)〜(d)の明るさのパターンに対する最適な補間パターンを示し、図中の△印が適正レベルに補間された画素Gx である。
また、補間対象画素Gx の信号をその垂直方向の両隣りの画素G0 ,G1 の信号の単純平均により補間する場合も、画像の明るさの位置変化に伴って前記の水平方向の場合と同様、適正な補間が行えない事態が生じる。
【0019】
なお、両隣りの2画素の単純平均の代わりに、フィルタリング等により例えば水平方向のある範囲の画素の平均を用いて補間することも考えられるが、この場合も、1次元的な相関を考慮して補間するのみであるため、適正な補間が行えない事態が生じる。
本発明は、輪郭強調等に必要なG信号の欠落を補間する際に、補間精度を飛躍的に向上して適正な補間が行えるようにすることを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明の信号補間方法においては、Gフィルタを画素単位で市松状に配列して色フィルタが構成された2次元イメージセンサの撮像出力のGフィルタに対応しない画素の欠落したG信号を撮像出力により補間する際に、
G信号が欠落した補間対象画素を中心とする2次元の所定の補間単位領域を予め設定し、
【0021】
補間単位領域の補間対象画素を中心とする水平方向,垂直方向のG信号のレベル変化を複数の2次元変化パターンに分類して各パターンの補間対象画素の最適補間操作を予め設定し、
撮像出力の補間対象画素毎にこの画素を中心とする補間単位領域の画素を切出し、
【0022】
切出した補間単位領域のGフィルタの各画素の信号レベルから補間対象画素を中心とする水平方向,垂直方向のG信号レベルの変化を判別して該当する2次元変化パターンを特定し、
特定した2次元変化パターンに対応する最適補間操作により補間対象画素のG信号を補間して生成する。
【0023】
【作用】
前記のように構成された本発明の信号補間方法の場合、予め2次元の補間単位領域が設定され、この領域での補間対象画素を中心とする2次元のG信号のレベル変化がパターン化して分類され、2次元的な信号レベルの相関を考慮して各パターンの最適補間操作が設定される。
【0024】
そして、イメージセンサの撮像出力の実際の補間対象画素毎に、この画素を中心とする補間単位領域の画素が切出され、その領域内の実際に得られた信号から補間対象画素を中心とする水平,垂直方向のG信号レベルの2次元変化パターンが特定される。
【0025】
さらに、このパターンの特定に基づき、特定されたパターンに対応する最適補間操作で補間対象画素のG信号が補間される。
このとき、最適補間操作がG信号の2次元のレベル変化を考慮して選択されるため、従来より極めて精度の高い補間が行える。
【0026】
【実施例】
1実施例について、図1ないし図9を参照して説明する。
この実施例においては、例えば図10のA/D変換器4gの出力信号を入力信号としてデジタル的に欠落したG信号を補間する。
【0027】
この場合、イメージセンサ1は図2の色フィルタ2を備え、この色フィルタ2のR,Bのフィルタ2r,2bの画素のときに変換器4gの出力信号が欠落する。
そして、図11の画素Gx を中心とするその水平方向,垂直方向のG信号レベルの予測される変化パターンを図12の(a)〜(d)の明るさのパターンと同様の明るさの種々のパターンを想定して求めると、図3に示すように両方向それぞれについて、1種類のフラットパターン,2種類のスロープパターン,4種類のステップパターン,2種類のインパルスパターンが求まる。
【0028】
なお、図3の実線で結ばれた対の○印は図11の画素G0 ,G1 又は画素G2 ,G3 を示し、その水平方向のパターンについては縦軸,横軸が信号レベル,位置であり、垂直方向のパターンについては横軸,縦軸が信号レベル,位置である。
つぎに、この実施例においては画素Gx の信号と極めて相関が強いその上,下の2画素G0 ,G1 及び左,右の2画素G2 ,G3 の信号を用いて画素Gx の信号を補間する。
【0029】
この補間の操作としては、つぎの各操作が考えられる。
(i)上下平均
これは画素G0 ,G1 の信号レベルの平均を画素Gx の信号レベルとする補間操作である。
(ii)左右平均
これは画素G2 ,G3 の信号レベルの平均を画素Gx の信号レベルとする補間操作である。
【0030】
(iii) 下値ホールド
これは画素G1 の信号レベルを画素Gx の信号レベルとする補間操作である。
(iv)上値ホールド
これは画素G0 の信号レベルを画素Gx の信号レベルとする補間操作である。
【0031】
(v)左値ホールド
これは画素G2 の信号レベルを画素Gx の信号レベルとする補間操作である。
(vi)右値ホールド
これは画素G3 の信号レベルを画素Gxの信号レベルとする補間操作である。
【0032】
そして、図3の水平方向(9種類)×垂直方向(9種類)の計81種類の2次元変化パターンにつき、その中心の画素Gx の欠落した信号が適正に補間される操作を調べた結果、同図に示すようにパターンによって補間操作の種類,数は異なるが、適正な補間操作毎に各パターンをグループ化できることが判明した。
なお、図3は各パターンの最適な補間操作を矢印記号を用いて示したものである。
【0033】
また、この図3により、従来の例えば上下平均の補間(垂直方向の単純平均補間)のみでは全体の1/3のパターンが適正に補間されるに過ぎず、一律の単純平均補間では効果が少ないことが分かる。
そして、図3の各パターンそれぞれの最適な補間操作を1つに絞ってグループ化し、例えば図4に示すパターン毎の最適補間操作を予め設定する。
【0034】
図4において、「推」は水平方向,垂直方向が共にインパルスパターンになるときの補間操作を示し、これは両方向が共にインパルスパターンになれば、図3からも明らかなように前記(i)〜(vi)のいずれの補間操作でも画素Gx の信号を復元できず、最適な補間が不可能なため、適当な値を予め設定することを意味する。
【0035】
つぎに、垂直方向,水平方向のパターンを2画素G0 とG1 ,G2 とG3 の単純な信号レベルの比較から判別しようとすると、図3,図4からも明らかなように、例えばフラットパターンとインパルスパターン,スロープパターンとステップパターンの判別が行えない。
【0036】
そこで、この実施例では図2に相当する水平方向(5画素)×垂直方向(5画素)の補正対象画素を中心とする相関の強い計25画素の範囲を補間単位領域とし、この領域内の補間対象画素と同色のフィルタ2r又は2bの画素の信号とGフィルタ2gの画素の信号とにより、つぎに説明するようにして補間対象画素のG信号のレベルを推定する。
【0037】
すなわち、図2からも明らかなように、補間単位領域内には補間対象画素と同色のフィルタ2r又は2bの画素が9個存在し、Gフィルタ2gの画素が12個存在する。
そして、補間単位領域内では信号の相関が強いことを考慮すると、例えば補間対象画素Gx をRフィルタ2rの画素とした場合、つぎの数1の式から画素Gx のG信号を推定できる。
【0038】
【数1】
GX=(SGaV/SRaV )・SRX
【0039】
但し、SGaV =ΣSGi/12,SRaV =ΣSRi/9であり、SGiはGフィルタ2gの画素の信号レベル,SRiはRフィルタ2rの画素の信号レベルを示し、iは変数である。
また、SRXは画素Gx のRフィルタ2rに基づく実際の信号レベルを示す。
【0040】
そして、数1の式から求めた画素Gx の推定信号レベルSGXと2画素G0 とG1 又はG2 とG3 の信号レベルとの関係から水平方向,垂直方向のパターンを判別する。
例えば水平方向について説明すれば、画素G2 , 3 の信号レベルには図5の(a),(b)に示すようにパターンに応じた差があり、その差をΔとすると、スロープパターン,ステップパターンのときに差Δが大きくなるため、しきい値Eを設定し、同図の(a)のように差ΔがE以上になるときはスロープパターン又はステップパターンであると判別する。
【0041】
さらに、スロープパターン又はステップパターンであると判別したときは、図6に示すように数1の式から求めた●印の画素Gx の推定信号レベルが画素G2 , 3 の信号レベルの平均値から±Δ/4の範囲内のレベルであれば、スロープパターンであるとし、図7に示すように画素Gx の推定信号レベルが前記±Δ/4の範囲外のレベルであれば、ステップパターンであるとする。
【0042】
但し、図8に示すように画素Gx の推定信号レベルとΔとの差が(3/4)Δ以上に極端に大きくなるときは、インパルスパターンであるとする。
また、図5(b)のように差Δがしきい値Eより小さくなるときは、フラットパターン又はインパルスパターンであると判別する。
【0043】
この場合は図9に示すように第2のしきい値E’を設定し、同図の(a)に示すように画素Gx の推定信号レベルと画素G2 , 3 の信号レベルの平均値との差がしきい値E’以下であればフラットパターンであるとし、同図の(b)に示すようにその差がしきい値E’より大きければインパルスパターンであるとする。
【0044】
なお、図6〜図9においては、横軸が位置,縦軸が信号レベルである。
そして、垂直方向についてもしきい値E,E’と同様のしきい値を設定し、水平方向の場合と同様にしてパターンを判別する。
【0045】
さらに、水平方向,垂直方向のパターンの判別結果から画素Gx を中心とする水平方向,垂直方向のG信号レベルの変化を判別して2次元変化パターンを特定し、特定したパターンに対応する図4の補間操作を行う。
そして、前記の各処理を実行して図10と同様の輪郭強調をデジタル的に行うため、図1に示すように入力端子14に図10のA/D変換器4gの出力信号を供給し、1Hのラインメモリにより形成された4個の垂直方向遅延器15〜18と、画素メモリ等の4個の遅延素子19a〜19dの縦列回路により形成された5個の水平方向遅延器20〜24とにより、変換器4gの出力信号を2次元的に遅延し、前記補間単位領域を切出す。
【0046】
このとき、遅延器22の遅延素子19a,19b,19cの出力信号が図11の画素G3 ,Gx ,G2 の信号になり、遅延器21,23の遅延素子19bの出力信号が同図の画素G0 ,G1 の信号になる。
そして、遅延器20〜24の1画素ずつずれた5ビットの信号,すなわち補間単位領域の各画素の信号が平均値回路25,26に供給され、平均値回路25は信号レベルSGaV (=ΣSGi/12)を演算し、平均値回路26は信号レベルSRav (=ΣSRi/9)を演算する。
【0047】
さらに、除算器27,乗算器28により、平均値回路25,26の出力信号及び遅延器22の遅延素子19bの出力信号(画素Gx の信号)を用いて数1の式を演算し、画素Gx の推定信号レベルSGxを演算し、このレベルSGxの信号を水平,垂直のパターン判定回路29,29’に供給する。
そして、判定回路29は遅延器22の遅延素子19a,19cの出力信号(画素G3 ,G2 の信号)を減算器30,平均値回路31により演算し、減算器30,絶対値回路32により差Δの絶対値を求めて比較器33及び1/4,3/4の定数乗算器34,35に供給する。
【0048】
また、平均値回路31,減算器36及び絶対値回路37により画素Gx の推定信号レベルと画素G2 ,G3 の信号レベルの平均との差εの絶対値を演算し、この演算結果を比較器38,39に供給する。
さらに、比較器33により絶対値回路32の差Δの絶対値の信号と端子41のしきい値Eの信号とを比較し、差Δの絶対値がしきい値E以上のときに“1”になる判別信号を形成して論理ゲート42〜46に供給する。
【0049】
また、比較器38,39により乗算器34,35のΔ/4,(3/4)・Δの絶対値の信号と絶対値回路37の差εの絶対値の信号とを比較し、差εの絶対値がΔ/4の絶対値以下のとき,差εの絶対値が(3/4)・Δ以上のときそれぞれに“1”になる判別信号を形成し、比較器38の判別信号を論理ゲート42,43に供給し、比較器39の判別信号を論理ゲート44に供給する。
【0050】
さらに、比較器40により絶対値回路37の差εの絶対値の信号と端子47のしきい値E’の信号とを比較し、差εの絶対値がしきい値E’以上のときに“1”になる判別信号を形成し、この信号を論理ゲート45,46に供給する。
そして、論理ゲート42は図6のスロープパターンの判定時に出力信号が“1”になり、論理ゲート43は図7のステップパターンの判定時に出力信号が“1”になる。
【0051】
また、論理ゲート44,45の出力信号の論理和を演算する論理ゲート48は図8,図9の(b)のインパルスパターンの判定時に出力信号が“1”になり、論理ゲート46は図9の(a)のフラットパターンの判定時に出力信号が“1”になる。
そして、論理ゲート42,43,46,48の出力信号が水平方向のパターン判別結果として補間回路49に供給される。
【0052】
また、判定回路29’は判定回路29と同様に構成され、遅延器21,23の遅延素子19cの出力信号(画素G0 ,G1 の信号)と乗算器28の信号SGxとに基づき、垂直方向のパターン判別結果の信号を補間回路49に供給する。
【0053】
そして、この補間回路49は判別回路29,29’の判別結果から画素Gx を中心とする水平方向,垂直方向のG信号レベルの変化を判別して該当する2次元変化パターンを特定し、このパターンに対応する水平解像度を優先した図3の補間操作を択一的に選択し、画素G0 〜G3 の信号,推定信号SGxを用いた上,下或いは左,右の平均又は上,下或いは左,右のホールド等の最適補間操作により画素Gx の欠落したG信号をデジタル的に補間して生成する。
【0054】
さらに、端子50の切換信号によりスイッチ51を切換え、画素Gx がR,Bフィルタ2r,2bのときは補間回路49の出力信号を選択してGフィルタ2gのときは遅延器22の遅延素子19bの出力信号を選択し、撮像出力の各画素のG信号をn次の微分回路52に供給し、この微分回路52により図10の加算回路12の出力信号と同様の2次元輪郭強調用のアパーチャ信号を形成する。
【0055】
このとき、G信号の欠落が、この信号の2次元のレベル変化を考慮して選択された補間操作により従来より極めて精度よく補間され、従来のような補間レベルの適正レベルからの大きなずれが防止されるため、微分回路52のアパーチャ信号により強調された再生画像の偽エッジ,モワレ等が著しく抑制され、エッジの消失による周波数特性の劣化も大幅に改善され、再生画質が飛躍的に向上する。
【0056】
そして、補間単位領域の大きさ及び水平,垂直方向のパターンの種類,数等は実施例に限定されるものではない。
【0057】
また、単板式,単管式のイメージセンサの撮像出力だけでなく、2板式,2管式のイメージセンサの撮像出力にも適用できるのは勿論である。
そして、イメージセンサの色フィルタはGフィルタが画素単位で市松状に配列されていればよく、例えばGフィルタとRフィルタとの2色フィルタであってもよいのは勿論である。
【0058】
さらに、水平方向,垂直方向のG信号レベルの変化の判別手法等は実施例に限定されるものではない。
そして、輪郭強調だけでなく、鮮鋭度の改善等の種々の映像処理のG信号又はこの信号に基づくY信号の補間に適用できるのは勿論である。
【0059】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているため、以下に記載する効果を奏する。
2次元イメージセンサの撮像出力の実際の補間対象画素毎に、この画素を中心とする補間単位領域の画素が切出され、その領域内の実際に得られた信号から補間対象画素を中心とする水平,垂直方向の緑の信号レベルの2次元変化パターンが特定され、特定されたパターンに基づき、2次元的な信号レベルの相関を考慮してパターン毎に予め設定された最適補間操作が択一的に選択され、選択された補間操作で欠落した緑の信号が補間される。
【0060】
このとき、最適補間操作が緑の信号の2次元のレベル変化を考慮して選択されるため、従来より極めて精度の高い補間が行え、補間精度が従来より著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の信号補間方法の1実施例の回路ブロック図である。
【図2】本発明の1実施例の色フィルタの説明図である。
【図3】2次元信号レベル変化と補間操作との組合せの説明図である。
【図4】図1の最適補間操作の説明図である。
【図5】(a),(b)は図1の水平方向のレベル変化のパターン判定の第1の説明図である。
【図6】図1の水平方向のレベル変化のパターン判定の第2の説明図である。
【図7】図1の水平方向のレベル変化のパターン判定の第3の説明図である。
【図8】図1の水平方向のレベル変化のパターン判定の第4の説明図である。
【図9】図1の水平方向のレベル変化のパターン判定の第5の説明図である。
【図10】従来例の説明用の回路ブロック図である。
【図11】図10のイメージセンサの画素出力の説明図である。
【図12】(a)〜(l)は従来例の処理の説明図である。
【符号の説明】
1 2次元イメージセンサ
2 色フィルタ
15〜18,20〜24 遅延器
25,26 平均値回路
27 除算器
28 乗算器
29,29’ パターン判定回路
49 補間回路
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a signal interpolation method for interpolating a lack of a green signal due to a filter arrangement when photographing using a filter in which green filters are arranged in a checkered (mosaic) arrangement as a color filter of a two-dimensional image sensor. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, imaging devices such as a color camera using a two-dimensional image sensor such as a CCD or an imaging tube, and a camera-integrated VTR are often red (hereinafter referred to as R), green in consideration of economy and miniaturization. Instead of the so-called three-plate and three-tube type in which sensors are provided for each of the three primary colors (hereinafter referred to as G) and blue (hereinafter referred to as B), the sensor is configured as a single plate, single-tube type, or two-plate and two-tube type.
[0003]
In this case, a color filter in which G filters called G mosaic and Bayer array are arranged in a checkered pattern is provided on the light receiving surface of the sensor, and the imaging output of the sensor via this color filter is the G of a pixel that does not correspond to the G filter. The signal is missing and the luminance component is missing.
[0004]
In particular, when enhancing the contour of the image of the imaging output, improving the sharpness, etc., it is necessary to interpolate the missing G signal by some method to generate a luminance component.
Next, this type of conventional G signal interpolation method will be described with reference to the conventional configuration of FIG. 10 in which two-dimensional contour enhancement is performed by digital processing.
[0005]
First, the single-plate type two-dimensional image sensor 1 is provided with, for example, a color filter 2 having the structure shown in FIG. 2 of one embodiment of the present invention on its light receiving surface. The pixels are arranged in a checkered pattern, and the R filter 2r and the B filter 2b are alternately arranged for each horizontal line in the remaining pixels where the G filter 2g is not provided to form a so-called checkered pattern.
[0006]
The pixel signals of the filters 2r, 2g, and 2b of the imaging output of the sensor 1, that is, the R signal, the G signal, and the B signal (video signal) are subjected to preprocessing such as AGC and clamping by the preprocessing circuits 3r, 3g, and 3b. After being applied, the signals are converted into digital signals by the A / D converters 4r, 4g, and 4b.
Further, the output signals of the converters 4r, 4g, and 4b are supplied to the column circuits of the two line memories 5r, 5g, and 5b for delaying, for example, one horizontal scanning period (1H), and the time required for the processing of the subsequent circuit, respectively. Delayed.
[0007]
Then, the output signals of the converters 4r, 4g, 4b and the delayed signals of the line memories 5r, 5g, 5b are taken into the color processing circuit 6, and this processing circuit 6 is used as a combination of the pixel arrangement of the sensor 1 and the color filter 2. Signals along the lines are separated, combined, and filtered, and the G signals from which the pixels of the filters 2r and 2b are missing are interpolated by the interpolation processing in the vertical direction or horizontal direction described below.
[0008]
That is, when the pixel of the filter 2r or 2b and the interpolated pixel G x as shown in FIG. 11, conventionally, a pixel G 0 in the vertical direction of two neighboring this pixel G x, G 1 or horizontal both sides Rino noted pixel G 2, G 3, G signals of pixels G x is interpolated by one-dimensional interpolation operation simple average or the like of the signals of pixels G 0, G 1 or G 2, G 3.
[0009]
Further, R, G, B three primary color signals for each pixel are reproduced by the processing of the color processing circuit 6, and the three primary color signals are subjected to photoelectric conversion characteristic correction by the gamma correction circuit 7 and then applied to the matrix circuit 8. Supplied.
The circuit 8 matrix-processes the three primary color signals to form luminance signals (hereinafter referred to as Y signals) and RY and BY color difference signals.
[0010]
Further, the G signals {G-0}, {G0}, {G + 0} after interpolation processing shifted by 1H, for example, are supplied from the color processing circuit 6 to the contour emphasizing circuit 9, and the emphasizing circuit 9 is supplied by the vertical aperture creating circuit 10. The signals {G-0}, {G0}, {G + 0} having luminance correlation are differentiated by a desired order to form a vertical aperture signal S v , and an appropriate order for the signal {G0} by the horizontal aperture creating circuit 11 The horizontal aperture signal Sh is formed by applying the differential filter.
[0011]
Both aperture signals S v and Sh are supplied to and added to the adder circuit 12, and an output signal of the adder circuit 12 is supplied to the adder circuit 13 as an aperture signal for two-dimensional contour enhancement. The aperture signal is added to the Y signal of the matrix circuit 8 with an appropriate size to enhance the contour of the Y signal.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the conventional signal interpolation method, only one-dimensional signal level correlation is considered, and one-dimensional interpolation is performed by a simple average of signals of pixels adjacent to each other in the horizontal direction or vertical direction of the interpolation target pixel. Depending on the brightness pattern of shooting, there is a problem that proper interpolation cannot be performed as described below.
[0013]
That is, when the signal of the interpolation target pixel G x in FIG. 11 is interpolated by the simple average of the signals of the pixels G 2 and G 3 adjacent to each other in the horizontal direction, the images shown in (a) to (d) of FIG. Based on four typical patterns of brightness position changes, the signal levels of the pixels G 2 and G 3 are as shown in (e) to (h) of FIG.
[0014]
Incidentally, in FIG. 12 (a) ~ (d) show the difference in brightness with diagonal lines, is (a) shows a uniform brightness of the flat pattern, (b) the left portion comprising a pixel G 2 The step pattern is darker than the other portions, (c) shows an impulse pattern whose central portion is brighter than the left and right portions including the pixels G 2 and G 3 , and (d) is the left portion including the pixel G 2 and the pixels G A slope pattern that becomes brighter in the order of the central portion including 0 and G 1 and the right portion including the pixel G 3 is shown.
[0015]
12 (e) to 12 (h) show the levels of the pixels G 2 and G 3 based on the patterns (a) to (d) and the simple average of both levels, where the horizontal axis is the position and the vertical axis is the signal level. actual interpolation level of the pixel G x obtained from, shows a proper level of the pixel G x, ▲ mark real interpolation level of the pixel G x, ● mark is proper level of the pixel G x.
[0016]
As is apparent from FIGS. 12E to 12H, when the brightness of the step pattern or impulse pattern changes, the actual interpolation level greatly deviates from the appropriate level, and proper interpolation cannot be performed. .
[0017]
In this case, the step pattern of FIG. 12 (f), (g) , when subjected to edge enhancement using the signal of the interpolated pixel G x of the impulse pattern ▲ mark, the enhancement after the signal if the step pattern A false edge, moire, etc. occur in the reproduced image based on it, and if it is an impulse pattern, no emphasis is applied and the frequency characteristics deteriorate.
[0018]
12 (i) to 12 (l) show the optimum interpolation patterns for the brightness patterns (a) to (d) in FIG. 12, with the horizontal axis as the position and the vertical axis as the level. The Δ mark is the pixel G x interpolated to an appropriate level.
Further, when the signal of the interpolation target pixel G x is interpolated by the simple average of the signals of the pixels G 0 and G 1 adjacent to each other in the vertical direction, the case of the horizontal direction as the image brightness changes. As with, a situation occurs in which proper interpolation cannot be performed.
[0019]
In addition, instead of the simple average of two adjacent pixels, it may be possible to interpolate using, for example, the average of a certain range of pixels in the horizontal direction by filtering or the like. Therefore, proper interpolation cannot be performed.
An object of the present invention is to dramatically improve interpolation accuracy and perform proper interpolation when interpolating missing G signals necessary for contour enhancement or the like.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the signal interpolation method of the present invention, pixels that do not correspond to the G filter of the imaging output of the two-dimensional image sensor in which the G filter is arranged in a checkered pattern in units of pixels and the color filter is configured. When interpolating the missing G signal with the imaging output,
A predetermined two-dimensional interpolation unit area centered on the interpolation target pixel lacking the G signal is set in advance;
[0021]
The level change of the G signal in the horizontal direction and the vertical direction around the interpolation target pixel in the interpolation unit area is classified into a plurality of two-dimensional change patterns, and an optimal interpolation operation of the interpolation target pixel of each pattern is set in advance.
For each pixel to be interpolated in the imaging output, a pixel in the interpolation unit area centered on this pixel is cut out,
[0022]
From the signal level of each pixel of the G filter in the extracted interpolation unit area, the change in the G signal level in the horizontal and vertical directions centering on the interpolation target pixel is determined to identify the corresponding two-dimensional change pattern,
The G signal of the interpolation target pixel is interpolated and generated by the optimum interpolation operation corresponding to the specified two-dimensional change pattern.
[0023]
[Action]
In the case of the signal interpolation method of the present invention configured as described above, a two-dimensional interpolation unit region is set in advance, and the level change of the two-dimensional G signal centered on the interpolation target pixel in this region is patterned. Classification is performed, and an optimum interpolation operation for each pattern is set in consideration of a two-dimensional signal level correlation.
[0024]
Then, for each actual interpolation target pixel of the imaging output of the image sensor, a pixel in the interpolation unit area centered on this pixel is cut out, and the interpolation target pixel is centered from the actually obtained signal in that area. A two-dimensional change pattern of the G signal level in the horizontal and vertical directions is specified.
[0025]
Further, based on the specification of this pattern, the G signal of the interpolation target pixel is interpolated by the optimum interpolation operation corresponding to the specified pattern.
At this time, since the optimum interpolation operation is selected in consideration of the two-dimensional level change of the G signal, interpolation with extremely high accuracy can be performed.
[0026]
【Example】
One embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, for example, an output signal of the A / D converter 4g in FIG.
[0027]
In this case, the image sensor 1 includes the color filter 2 shown in FIG. 2, and the output signal of the converter 4g is lost when the R and B filters 2r and 2b of the color filter 2 are used.
Then, the horizontal direction around the pixel G x in FIG. 11, the change pattern in the vertical direction of the G signal level prediction in FIG. 12 (a) ~ brightness pattern similar brightness and the (d) Assuming various patterns, as shown in FIG. 3, one type of flat pattern, two types of slope patterns, four types of step patterns, and two types of impulse patterns are obtained for each direction.
[0028]
3 indicates the pixels G 0 and G 1 or the pixels G 2 and G 3 in FIG. 11, and the horizontal pattern indicates the signal level, and the horizontal axis indicates the signal level. As for the pattern in the vertical direction, the horizontal axis and the vertical axis are the signal level and position.
Next, on the strong very correlated with the signal of the pixel G x In this example, the pixel G x using signals 2 pixels G 0, G 1 and the left, two pixels in the right G 2, G 3 below Is interpolated.
[0029]
As the interpolation operation, the following operations can be considered.
(I) Vertical average This is an interpolation operation in which the average of the signal levels of the pixels G 0 and G 1 is the signal level of the pixel G x .
(Ii) Left / Right Average This is an interpolation operation in which the average of the signal levels of the pixels G 2 and G 3 is used as the signal level of the pixel G x .
[0030]
(Iii) Lower value hold This is an interpolation operation in which the signal level of the pixel G 1 is set to the signal level of the pixel G x .
(Iv) Upper value hold This is an interpolation operation in which the signal level of the pixel G 0 is set to the signal level of the pixel G x .
[0031]
(V) Left value hold which an interpolation operation of a signal level of the pixel G 2 and the signal level of the pixel G x.
(Vi) Hold right value This is an interpolation operation in which the signal level of the pixel G 3 is set to the signal level of the pixel Gx.
[0032]
Then, as a result of examining the operation of properly interpolating the missing signal of the center pixel G x for a total of 81 types of two-dimensional change patterns in the horizontal direction (9 types) × vertical direction (9 types) in FIG. As shown in the figure, although the types and number of interpolation operations differ depending on the pattern, it has been found that each pattern can be grouped for each appropriate interpolation operation.
FIG. 3 shows an optimum interpolation operation for each pattern using an arrow symbol.
[0033]
In addition, according to FIG. 3, the conventional simple average interpolation (vertical simple average interpolation) alone only properly interpolates 1/3 of the entire pattern, and uniform simple average interpolation is less effective. I understand that.
Then, the optimum interpolation operation for each pattern in FIG. 3 is grouped by narrowing down to one, and for example, the optimum interpolation operation for each pattern shown in FIG. 4 is set in advance.
[0034]
In FIG. 4, “RECOMMENDATION” indicates an interpolation operation when the horizontal direction and the vertical direction are both impulse patterns. If both directions are the impulse patterns, as is clear from FIG. It can not recover the signal of the pixel G x at any interpolation operation (vi), because they can not be optimal interpolation means setting an appropriate value in advance.
[0035]
Next, if the vertical and horizontal patterns are determined from simple signal level comparisons of the two pixels G 0 and G 1 , G 2 and G 3 , as is apparent from FIGS. 3 and 4, for example, Cannot discriminate between flat pattern and impulse pattern, slope pattern and step pattern.
[0036]
Therefore, in this embodiment, a range of a total of 25 pixels having a strong correlation around the correction target pixel in the horizontal direction (5 pixels) × vertical direction (5 pixels) corresponding to FIG. The level of the G signal of the interpolation target pixel is estimated from the signal of the pixel of the filter 2r or 2b having the same color as the interpolation target pixel and the signal of the pixel of the G filter 2g as described below.
[0037]
That is, as is clear from FIG. 2, there are nine pixels of the filter 2r or 2b having the same color as the interpolation target pixel and twelve pixels of the G filter 2g in the interpolation unit region.
Then, the interpolation unit region considering that signal correlation is strong, for example, the interpolation target pixel G x when the pixel of the R filter 2r, can estimate the G signal of the pixel G x from Equation 1 below.
[0038]
[Expression 1]
S GX = (S GaV / S RaV ) ・ S RX
[0039]
However, S GaV = ΣS Gi / 12, S RaV = ΣS Ri / 9, S Gi indicates the signal level of the pixel of the G filter 2g, S Ri indicates the signal level of the pixel of the R filter 2r, and i is a variable. is there.
Further, S RX indicates the actual signal level based on the R filter 2r pixel G x.
[0040]
Then, the horizontal and vertical patterns are discriminated from the relationship between the estimated signal level S GX of the pixel G x and the signal levels of the two pixels G 0 and G 1 or G 2 and G 3 obtained from the equation (1).
For example, in the horizontal direction, the signal levels of the pixels G 2 and G 3 have a difference according to the pattern as shown in FIGS. 5A and 5B, and if the difference is Δ, the slope pattern Since the difference Δ becomes large in the case of a step pattern, a threshold value E is set, and when the difference Δ is equal to or greater than E as shown in FIG.
[0041]
Further, when it is determined that the pattern is a slope pattern or a step pattern, as shown in FIG. 6, the estimated signal level of the pixel G x marked with ● obtained from the equation 1 is the average of the signal levels of the pixels G 2 and G 3. If the level is within the range of ± Δ / 4 from the value, the slope pattern is assumed, and if the estimated signal level of the pixel G x is outside the range of ± Δ / 4 as shown in FIG. Suppose that it is a pattern.
[0042]
However, when extremely large the difference between the estimated signal level and delta pixel G x as shown in FIG. 8 (3/4) delta or more, and an impulse pattern.
Further, when the difference Δ is smaller than the threshold value E as shown in FIG. 5B, it is determined that the pattern is a flat pattern or an impulse pattern.
[0043]
In this case, the second threshold value E ′ is set as shown in FIG. 9, and the average of the estimated signal level of the pixel G x and the signal levels of the pixels G 2 and G 3 is set as shown in FIG. If the difference from the value is equal to or smaller than the threshold value E ′, the pattern is a flat pattern. If the difference is larger than the threshold value E ′ as shown in FIG.
[0044]
6 to 9, the horizontal axis represents the position, and the vertical axis represents the signal level.
Then, threshold values similar to the threshold values E and E ′ are set in the vertical direction, and the pattern is discriminated in the same manner as in the horizontal direction.
[0045]
Furthermore, a two-dimensional change pattern is specified by discriminating changes in the horizontal and vertical G signal levels centered on the pixel G x from the horizontal and vertical pattern discrimination results, and corresponding to the specified pattern. 4 interpolation operation is performed.
Then, in order to perform the above-described processes digitally and perform contour enhancement similar to FIG. 10, the output signal of the A / D converter 4g of FIG. 10 is supplied to the input terminal 14 as shown in FIG. Four vertical delay units 15 to 18 formed by a 1H line memory, and five horizontal delay units 20 to 24 formed by a cascade circuit of four delay elements 19a to 19d such as a pixel memory Thus, the output signal of the converter 4g is delayed two-dimensionally to cut out the interpolation unit area.
[0046]
At this time, the output signals of the delay elements 19a, 19b and 19c of the delay unit 22 become the signals of the pixels G 3 , G x and G 2 of FIG. 11, and the output signals of the delay elements 19b of the delay units 21 and 23 are the same as FIG. Pixels G 0 and G 1 .
Then, a 5-bit signal shifted by one pixel of the delay units 20 to 24, that is, a signal of each pixel in the interpolation unit region is supplied to the average value circuits 25 and 26, and the average value circuit 25 receives the signal level S GaV (= ΣS Gi / 12) is calculated, and the average value circuit 26 calculates the signal level S Rav (= ΣS Ri / 9).
[0047]
Furthermore, the divider 27, the multiplier 28 calculates the Equation 1 using the output signal and the output signal of the delay element 19b of the delay device 22 of the averaging circuit 25 (signal of the pixel G x), the pixel An estimated signal level S Gx of G x is calculated, and a signal of this level S Gx is supplied to the horizontal and vertical pattern determination circuits 29 and 29 ′.
The determination circuit 29 calculates the output signals (the signals of the pixels G 3 and G 2 ) of the delay elements 19 a and 19 c of the delay unit 22 using the subtracter 30 and the average value circuit 31, and the subtracter 30 and the absolute value circuit 32 The absolute value of the difference Δ is obtained and supplied to the comparator 33 and the constant multipliers 34 and 35 of 1/4 and 3/4.
[0048]
The average value circuit 31, subtractor 36 and the absolute value circuit 37 calculates the absolute value of the difference ε between the average of the signal level of the estimated signal level and the pixel G 2, G 3 pixels G x, the result of the calculation It supplies to the comparators 38 and 39.
Further, the comparator 33 compares the signal of the absolute value of the difference Δ of the absolute value circuit 32 with the signal of the threshold value E of the terminal 41, and “1” when the absolute value of the difference Δ is equal to or greater than the threshold value E. A determination signal is formed and supplied to the logic gates 42 to 46.
[0049]
Further, the comparators 38 and 39 compare the absolute value signals of Δ / 4, (3/4) · Δ of the multipliers 34 and 35 with the absolute value signal of the difference ε of the absolute value circuit 37, and the difference ε When the absolute value of is equal to or smaller than the absolute value of Δ / 4, when the absolute value of the difference ε is equal to or greater than (3/4) · Δ, a determination signal that becomes “1” is formed. The signal is supplied to the logic gates 42 and 43, and the discrimination signal of the comparator 39 is supplied to the logic gate 44.
[0050]
Further, the comparator 40 compares the signal of the absolute value of the difference ε of the absolute value circuit 37 with the signal of the threshold value E ′ of the terminal 47. When the absolute value of the difference ε is equal to or greater than the threshold value E ′, A discrimination signal which becomes 1 ″ is formed, and this signal is supplied to the logic gates 45 and 46.
The logic gate 42 outputs “1” when the slope pattern shown in FIG. 6 is determined, and the logic gate 43 outputs “1” when the step pattern shown in FIG. 7 is determined.
[0051]
Further, the logic gate 48 for calculating the logical sum of the output signals of the logic gates 44 and 45 has an output signal of “1” when the impulse pattern shown in FIG. 8 and FIG. When the flat pattern of (a) is determined, the output signal becomes “1”.
Then, the output signals of the logic gates 42, 43, 46, and 48 are supplied to the interpolation circuit 49 as the horizontal pattern discrimination result.
[0052]
The determination circuit 29 ′ is configured in the same manner as the determination circuit 29, and is based on the output signal of the delay element 19c of the delay units 21 and 23 (the signals of the pixels G 0 and G 1 ) and the signal S Gx of the multiplier 28, A vertical pattern discrimination result signal is supplied to the interpolation circuit 49.
[0053]
Then, the interpolation circuit 49 discriminates the change in the G signal level in the horizontal direction and the vertical direction around the pixel G x from the discrimination results of the discrimination circuits 29 and 29 ′, and specifies the corresponding two-dimensional change pattern. The interpolation operation of FIG. 3 giving priority to the horizontal resolution corresponding to the pattern is alternatively selected, and the signals of the pixels G 0 to G 3 and the estimated signal S Gx are used to calculate the average or the upper, lower or left, The G signal lacking the pixel G x is digitally interpolated and generated by an optimal interpolation operation such as hold down, left, or right.
[0054]
Furthermore, switching the switch 51 by the switching signal terminal 50, the pixel G x is R, B filter 2r, a delay element 19b of the delay device 22 when the G filter 2g selects the output signal of the interpolation circuit 49 when 2b Output signal is supplied, and the G signal of each pixel of the imaging output is supplied to the nth-order differentiation circuit 52. The differentiation circuit 52 uses the same two-dimensional contour enhancement aperture as the output signal of the addition circuit 12 of FIG. Form a signal.
[0055]
At this time, the lack of the G signal is interpolated with higher accuracy than before by the interpolation operation selected in consideration of the two-dimensional level change of this signal, and a large deviation from the appropriate interpolation level as in the past is prevented. Therefore, false edges, moire, etc. of the reproduced image emphasized by the aperture signal of the differentiation circuit 52 are remarkably suppressed, the deterioration of the frequency characteristics due to the disappearance of the edge is greatly improved, and the reproduced image quality is dramatically improved.
[0056]
The size of the interpolation unit area and the types and number of horizontal and vertical patterns are not limited to those in the embodiment.
[0057]
Of course, the present invention can be applied not only to the imaging output of a single-plate or single-tube image sensor but also to the imaging output of a two-plate or two-tube image sensor.
The color filter of the image sensor only needs to have a G filter arranged in a checkered pattern in units of pixels. For example, it may be a two-color filter of a G filter and an R filter.
[0058]
Further, a method for determining a change in the G signal level in the horizontal direction and the vertical direction is not limited to the embodiment.
Of course, the present invention can be applied not only to edge enhancement but also to G signal interpolation for various video processing such as improvement of sharpness or Y signal based on this signal.
[0059]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
For each actual interpolation target pixel of the imaging output of the two-dimensional image sensor, a pixel in the interpolation unit region centered on this pixel is cut out, and the interpolation target pixel is centered from the actually obtained signal in that region. A two-dimensional change pattern of the green signal level in the horizontal and vertical directions is specified, and an optimal interpolation operation set in advance for each pattern is selected based on the specified pattern in consideration of the correlation of the two-dimensional signal level. Selected, and the missing green signal is interpolated by the selected interpolation operation.
[0060]
At this time, since the optimum interpolation operation is selected in consideration of the two-dimensional level change of the green signal, interpolation with extremely high accuracy can be performed, and the interpolation accuracy is significantly improved compared to the conventional method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram of an embodiment of a signal interpolation method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a color filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a combination of a two-dimensional signal level change and an interpolation operation.
4 is an explanatory diagram of the optimum interpolation operation of FIG. 1. FIG.
FIGS. 5A and 5B are first explanatory diagrams of pattern determination for level change in the horizontal direction in FIG. 1;
6 is a second explanatory diagram of a pattern determination for level change in the horizontal direction in FIG. 1; FIG.
FIG. 7 is a third explanatory diagram of the level determination pattern determination in the horizontal direction in FIG. 1;
FIG. 8 is a fourth explanatory diagram of pattern determination for level change in the horizontal direction in FIG. 1;
FIG. 9 is a fifth explanatory diagram of a pattern determination for level change in the horizontal direction in FIG. 1;
FIG. 10 is a circuit block diagram for explaining a conventional example.
11 is an explanatory diagram of a pixel output of the image sensor of FIG.
FIGS. 12A to 12L are explanatory diagrams of processing of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Two-dimensional image sensor 2 Color filter 15-18, 20-24 Delay device 25, 26 Average value circuit 27 Divider 28 Multiplier 29, 29 'Pattern determination circuit 49 Interpolation circuit

Claims (2)

緑のフィルタを画素単位で市松状に配列して色フィルタが構成された2次元イメージセンサの撮像出力の前記緑のフィルタに対応しない画素の欠落した緑の信号を前記撮像出力により補間する信号補間方法において、
緑の信号が欠落した補間対象画素を中心とする2次元の所定の補間単位領域を予め設定し、
補間対象画素の緑の信号レベルを前記補間単位領域内の緑のフィルタに対応する画素信号のレベルと前記補間単位領域内の補間対象画素と同色のフィルタに対応する画素信号のレベルに基づいて推定し、
当該推定した補間対象画素の緑の信号レベルと当該補間対象画素を中心とする水平方向,垂直方向の緑の信号のレベル変化を複数の2次元変化パターンに分類して該各パターンの前記補間対象画素の最適補間操作を予め設定し、
前記撮像出力の前記補間対象画素毎に該画素を中心とする前記補間単位領域の画素を切出し、
切出した前記補間単位領域の前記緑のフィルタの各画素の信号レベルから前記補間対象画素を中心とする水平方向,垂直方向の緑の信号レベルの変化を判別して該当する2次元変化パターンを特定し、
特定した2次元変化パターンに対応する前記最適補間操作により前記補間対象画素の緑の信号を補間して生成することを特徴とする信号補間方法。
Signal interpolation for interpolating green signals with missing pixels that do not correspond to the green filter of the imaging output of a two-dimensional image sensor in which green filters are arranged in a checkerboard pattern in units of pixels to form a color filter. In the method
A predetermined two-dimensional interpolation unit area centered on the interpolation target pixel from which the green signal is missing is set in advance;
The green signal level of the interpolation target pixel is estimated based on the level of the pixel signal corresponding to the green filter in the interpolation unit region and the level of the pixel signal corresponding to the filter of the same color as the interpolation target pixel in the interpolation unit region. And
The estimated green signal level of the interpolation target pixel and the horizontal and vertical green signal level changes centered on the interpolation target pixel are classified into a plurality of two-dimensional change patterns, and the interpolation target of each pattern Preset the optimal interpolation operation of the pixel,
For each pixel to be interpolated in the imaging output, the pixel in the interpolation unit area centered on the pixel is cut out,
The change in the green signal level in the horizontal direction and the vertical direction centering on the pixel to be interpolated is determined from the signal level of each pixel of the green filter in the extracted interpolation unit area, and the corresponding two-dimensional change pattern is specified. And
A signal interpolation method, comprising: generating an interpolated green signal of the interpolation target pixel by the optimum interpolation operation corresponding to the specified two-dimensional change pattern.
前記補間対象画素の緑の信号レベルの推定は、前記補間単位領域内の緑のフィルタに対応する画素信号の平均レベルと補間対象画素と同色のフィルタに対応する画素信号の平均レベルの比に補間対象画素の信号レベルを乗じた値とすることを特徴とする請求項1記載の信号補間方法。  The green signal level of the interpolation target pixel is estimated by interpolating the ratio of the average level of the pixel signal corresponding to the green filter in the interpolation unit area and the average level of the pixel signal corresponding to the filter of the same color as the interpolation target pixel. 2. The signal interpolation method according to claim 1, wherein a value obtained by multiplying the signal level of the target pixel is set.
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