JP4157927B2 - カメラおよびこれにより得た画像処理方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空間周波数の全スペクトルを提示する画面内の種々のカラー成分に感応する複数の高感度画素よりなるセンサによって形成され、前記高感度画素から出力された信号にを処理するために前記スペクトルにおける低域周波数用の第１の画像フィルタリング装置を少なくとも備えるカメラに関する。
【０００２】
この発明はさらに、このような構成のカメラにより取り込まれた画像を処理する画像処理方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
このタイプのカメラは、特開平７−２８４１１０号公報に開示されている。この文献においては、画面から得られた画像の解像度を向上させることを目的として、画像の種々のカラー成分をフィルタリングすることが求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、請求項１の前提部分に記載されているタイプのカメラを要求しており、このカメラはフィルタリングにおけるかなりの簡略化を可能とし、過剰なフィルタリング用の演算を用いること無く画像に対する鮮明さを与えている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、このようなカメラは、前記第１のフィルタリング装置が介挿されると共に、前記第１のフィルタリング装置がＦｓ／４よりも小さいスペクトル成分の通過を許容する低域通過フィルタを備える第１の分岐と、前記高感度画素から出力された全ての信号をフィルタリングするために、前記スペクトルの高域周波数用の第２のフィルタリング装置が少なくとも介挿されると共に、前記第２のフィルタリング装置がＦｓ／４よりも大きくてＦｓ／２よりも小さいスペクトル成分の通過を許容する帯域通過フィルタを備える第２の分岐と、前記第１および第２の分岐からの出力信号を考慮して画像を供給する結合装置と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
また、この発明に係るカメラにより得た画像処理方法は、
画面の種々のカラー成分に感応する複数の高感度画素よりなるセンサを設け、
前記カラー高感度画素上で動作する第１の処理分岐により前記センサからの情報を処理し、
前記カラー成分を考慮することなく全ての高感度画素上で動作すると共に前記空間スペクトルの高域部分で動作する第２の処理分岐により前記センサからの信号を処理し、
使用のための画像を供給するために前記第１および第２の処理分岐により生成された情報の種々の項目を結合する、
ステップを含むことを特徴としている。
【０００７】
したがって、この発明の概念はカラー成分を考慮することなく画像情報を付加すると共にそれ故にセンサ上の全ての画素を用いることを含んでいる。人間の肉眼は、カラーの遷移や変化に対してよりも輝度の遷移や変化により敏感である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施形態により、この発明をさらに詳細に説明する。この発明の実施形態は図面に表されているが、この発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【０００９】
図１は、この発明の一実施形態に係るカメラを示している。図１において、符号３は、種々のカラー成分に感度良く感応する複数の高感度画素を有するセンサである。被写体４は、レンズ５によりこのセンサ３上に焦点合わせされている。このセンサ３は、図２により詳細に示されている。
【００１０】
水平方向Ｈおよび垂直方向Ｖのマトリックス状に配置されたこのセンサの種々の画素は、三原色に対して感度良く感応する。
青色の画素は、図２において文字「Ｂ」により示されている。
赤色の画素は、図２において文字「Ｒ」により示されている。
緑色の画素は、図２において文字「Ｇ」により示されている。
【００１１】
このセンサの出力においては、前記カラー成分のそれぞれにしたがった種々の信号を集めることができる。これらの種々のカラー成分は、図１に示されるように、第１の分岐Ｂ１に介挿された第１のフィルタリング装置１０により実行されるフィルタリング動作を受けている。この動作は、このタイプのカメラには普通である二次元２Ｄでのフィルタリングを含んでおり、その目的は空間的に重複することに起因するモアレ効果を防止するためにある。第１の分岐Ｂ１にはまた、カラー再構成フィルタリング回路１１が介挿されている。このフィルタリング回路は、カラーの認知を調整している。
【００１２】
この発明の実施形態によれば、この第１のフィルタリング装置１０は第１の分岐Ｂ１に介挿されているのに対して、第２のフィルタリング装置１２は画像の鮮明さを改善させることを意図して第２の分岐Ｂ２に挿入されている。このフィルタリング装置１２は、種々のカラー成分に対するその感応性を考慮することなくセンサ３の全ての画素の信号に関して動作している。
【００１３】
結合装置１６は、第１および第２の分岐Ｂ１およびＢ２より出力される種々の信号を結合する。この結合は、一方では輪郭改善フィルタから出力する信号の単純な加算であり、また他方では第１の分岐Ｂ１から出力するカラー成分のそれぞれに関する信号の加算である。３つの加算器２１，２２，２３が、この加算を行なうために設けられている。
【００１４】
赤、緑、青の三原色におけるそれらの成分の形式により提供される画像情報を有する代わりに、Ｙ，Ｕ，Ｖとして知られている形式による情報を有することが望まれている。これら種々の成分Ｙ，Ｕ，Ｖは、輝度、赤色に関する情報、青色に関する情報をそれぞれ表している。この動作は、変換装置２５を用いて行なわれている。もしも信号Ｒ，Ｇ，Ｂを処理することのみが好ましいのであれば、この変換装置２５は単純なマトリックスであるものと考えることができ、それ故変換を行なわない。このようにして処理された情報は、最終的にメモリ３０に格納され、このメモリからこのようにして得られた画像を取り出すことができる。
【００１５】
種々の処理装置１０，１２の構成は以下のように考えられる。
−第１のフィルタリング装置１０−
装置１０の目的は、図３の参照符号Ｇ１により示されているテンプレートにしたがって画像をフィルタリングすることにある。この図３は、空間でのある象限における、前記水平方向Ｈおよび垂直方向Ｖにおける種々のスペクトルの概略を示している。これは、Ｆｓ／４未満のスペクトル成分を通過させる低域通過フィルタである。
【００１６】
１／Ｆｓは、図２に示されるように、画素間の距離を表している。このテンプレートＧ２は、図２に示されるマトリックス上でなされる分散により特に優遇されている画素Ｇ上でのフィルタリングを表している。
【００１７】
−第２のフィルタリング装置１２−
装置１２の目的は、図３の参照符号Ｇ３示されるテンプレートにしたがって画像をフィルタリングすることにある。これは、Ｆｓ／４より大きくてＦｓ／２よりも小さいスペクトル成分の通過を許容する帯域通過フィルタである。これは、２つのゲインＧＲとＧＢとに結びつけられており、これらのゲインＧＲとＧＢは、カラーフィルタＧに対するカラーフィルタＲおよびＢの能力における差を補償するものである。実際には、図４に示すように、２つの低域通過フィルタ３３および３１と減算装置３５とを用いてこの帯域通過フィルタが製造されている。２つの低域通過フィルタ３３および３１は、カットオフ周波数と考えられる成分Ｆｓ／４およびＦｓ／２をそれぞれフィルタリングするものであり、減算装置３５はこれらのフィルタの出力信号を減算するためのものであるので、スペクトル０−Ｆｓ／４の寄与分を取り除いて、スペクトル０−Ｆｓ／２を低域通過フィルタに供給する。
【００１８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明によるカメラによれば、フィルタリングにおける動作をかなり簡略化することができると共に、過剰なフィルタリング用の演算を用いるなくても画像に対して鮮明さを与えてることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係るカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施形態に係るカメラのより詳細な構成を示す説明図である。
【図３】この発明の実施形態に係るカメラにおける空間スペクトルの概略を示す説明図である。
【図４】この発明の実施形態に係るカメラにおけるスペクトルの高域周波数用のフィルタリング装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｂ１ 第１の分岐
Ｂ２ 第２の分岐
３ センサ
１０ 第１の画像フィルタリング装置
１２ 第２の画像フィルタリング装置
３１ 低域通過フィルタ
３３ 低域通過フィルタ
３５ 減算装置

Claims (3)

  1. 空間周波数の全スペクトルを提示する画面内の種々のカラー成分に感応する複数の高感度画素よりなるセンサによって形成され、前記高感度画素から出力された信号を処理するために前記スペクトルにおける低周波数用の第１のフィルタリング装置を少なくとも備えるカメラにおいて、
    前記第１のフィルタリング装置が介挿されると共に、前記第１のフィルタリング装置がＦｓ／４よりも小さいスペクトル成分の通過を許容する低域通過フィルタを備える第１の分岐と、
    前記高感度画素から出力された全ての信号をフィルタリングするために、前記スペクトルの高域周波数用の第２のフィルタリング装置が少なくとも介挿されると共に、前記第２のフィルタリング装置がＦｓ／４よりも大きくてＦｓ／２よりも小さいスペクトル成分の通過を許容する帯域通過フィルタを備える第２の分岐と、
    前記第１および第２の分岐からの出力信号を考慮して画像を供給する結合装置と、
    を備えることを特徴とするカメラ。
  2. 前記第２のフィルタリング装置は、一方が狭域スペクトル用で他方が広域スペクトル用の２つの低域通過フィルタと、前記広域スペクトルフィルタによりフィルタリングされたスペクトル内の前記低域通過フィルタの寄与分を除去するための減算装置と、より構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
  3. 前記カメラを実用化するために該カメラにより得られた画像を処理する画像処理方法であって、
    画面の種々のカラー成分に感応する複数の高感度画素よりなるセンサを設けるステップと、
    前記高感度カラー画素上で動作する第１の処理分岐により前記センサからの情報を処理するステップと、
    前記カラー成分を考慮することなく全ての高感度画素上で動作すると共に前記空間スペクトルの高域部分で動作する第２の処理分岐により前記センサからの信号を処理するステップと、
    使用のための画像を供給するために前記第１および第２の処理分岐により生成された情報の種々の項目を結合するステップと、
    を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたカメラにより得られた画像処理方法。
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