JP4679174B2 - 画像処理装置およびこの画像処理装置を備えたデジタルカメラ - Google Patents
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Description
図4において401はイメージセンサー、402はイメージセンサーの駆動パルスを発生するタイミングジェネレータ(TG)、403はイメージセンサー出力のノイズを除去し、入力信号に対してガンマ補正を行い低照度部を持ち上げ、ゲインをコントロールするCDS/AGC回路、404はアナログデジタル変換器(ADC)、405はデジタル信号処理回路(DSP)(詳細は後述する)、406は画像データおよび各種データを保存しておくメモリ回路、407はカメラを制御するマイクロコンピュータ(CPU)である。図4において、レンズを通って、イメージセンサー401に入射した光は、フォトダイオードにより電気信号に変換され、垂直駆動、水平駆動により、アナログ連続信号として出力される。イメージセンサー401の動作に必要な駆動タイミングパルスはタイミングジェネレータ402から発生される。イメージセンサー401から出力された信号は、CDS/AGC回路403において、1/fノイズが効果的に低減され、その後入力信号に対してガンマ補正が行われ低照度部が持ち上げられ、ゲインコントロールされてADC404に入力され、デジタル信号に変換される。デジタル化された信号は、DSP405に入力され、色分離、カラーマトリクス処理、輝度処理などの各種処理が行われて輝度信号と色差信号が求められ、メモリ回路406に記憶される。
この特許文献1では、RGB信号を輝度信号と色差信号に変換し、その後、前記輝度信号に基づいて生成される画素データの当該画素を中心とした少なくとも1以上の方向における相関の程度を示す相関値を画素毎に検出し、この検出した相関値に基づいて輝度信号に対するノイズリダクションのゲインを画素毎に設定し、また前記色差信号に基づいて画素データの色差空間を画素毎に検出し、検出した色差空間に基づいて前記色差信号に対するノイズリダクションのゲインを画素毎に設定し、その後、上記設定された輝度信号に対するノイズリダクションのゲインに基づいて、ノイズリダクションの深さを画素毎に制御して当該各画素の輝度信号のノイズを除去し、かつ色差信号に対するノイズリダクションのゲインに基づいて、ノイズリダクションの深さを画素毎に制御して当該各画素の色差信号のノイズを除去している。
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1における画像処理装置の基本構成図である。なお、この画像処理装置は、図4に示す基本構成のデジタルカメラに使用されるものとして説明する。
このRGB信号レベル独立検出部103は、AFE102によってアナログゲイン補正を行われたRGB信号より、色に応じて、つまりR信号、G信号、B信号毎に独立してレベル検出を行っている。またRGB信号レベル独立検出部103は、色の種類毎(R信号、G信号、B信号毎)に、検出する信号レベルと、CPU104より入力するAFEゲインの情報と連動するキズ判定スレッシュレベル(後述するメディアンフィルタ105においてキズを判定するスレッシュレベル)とを対応したテーブルデータを逐次読み出し可能に保持(内蔵)しており、テーブルデータを参照することにより定まる画素単位のキズ判定スレッシュレベルを、後述するメディアンフィルタ105へと出力している。すなわち、画素毎に信号レベルを検出し、その画素がR信号、G信号、B信号のいずれに対応するかを考慮してテーブルデータを選択(参照)し、この選択(参照)したテーブルデータを、検出した信号レベルにより検索することにより画素単位のキズ判定スレッシュレベルを決定し、メディアンフィルタ105へと出力している。これによって、メディアンフィルタ105へ入力される入力RGB信号レベル、AFEゲイン設定に対して適応的に画素単位のキズ判定スレッシュレベルが決定される。
輝度信号・色差信号処理部106は、メディアンフィルタ105によりキズ検出と補正が行われたRGB信号から、輝度信号と色差信号への変換等を行い、輝度信号と色差信号を得る。
メディアンフィルタ105について詳細に説明する。
メディアンフィルタ105は、図2に示されるように、ノイズ除去を実行する注目画素と、この注目画素と同色の周辺画素との「水平方向」、「垂直方向」、「斜め方向」の相関を見て前記注目画素がキズであるかどうかを判断しており、注目画素の信号レベルと、水平・垂直・斜め方向の各周辺画素の信号レベルの差分の符号がすべて一致し、かつこれらの差分の絶対値の中で最も小さい値が、RGB信号レベル独立検出部103より入力した、注目画素のキズ判定スレッシュレベルより大きい場合はキズと判断し、注目画素を、周辺画素のうち注目画素との差分が最も小さかった周辺画素と置き換えることで補正を行っている。
[実施の形態2]
本発明の実施の形態2について図面を参照しながら説明する。
本実施の形態2の画像処理装置においては、実施の形態1の固定フィルタ107を、nタップ垂直LPF307とnタップ水平LPF308により構成し、メディアンフィルタ105のキズ判定スレッシュレベルと、nタップ水平・垂直LPF307,308の係数の、両方をRGB信号レベル独立検出部303により制御している。上記実施の形態1とは、画像処理の後段で、nタップ垂直LPF307とnタップ水平LPF308のフィルタ係数を画素単位に制御する点で異なっている。
102 AFE
103,303 RGB信号レベル独立検出部
104 CPU
105 メディアンフィルタ
106 輝度信号・色信号処理部
107 固定LPF
108 RGB信号処理部
307 nタップ垂直LPF
308 nタップ水平LPF
401 イメージセンサー
402 TG
403 CDS/AGC回路
404 ADC
405 DSP
406 メモリ回路
Claims (6)
- 所定の画素配列を有するイメージセンサーから入力されるRGB信号を処理して輝度信号と色差信号を得て、出力する画像処理装置であって、
前記イメージセンサーから入力されるRGB信号のレベルを色に応じて独立に検出するRGB信号レベル独立検出部と、
前記RGB信号レベル独立検出部によって検出された信号レベルと色に応じて、前記入力されるRGB信号のキズを判定し、キズと判定された場合には補正を行うキズノイズ除去手段と、
前記キズノイズ除去手段によって補正されたRGB信号に対して所定の処理を行い、輝度信号と色差信号を得る輝度信号・色信号処理部と、
前記輝度信号・色信号処理部によって得られた輝度信号と色差信号の帯域を制限するローパスフィルタと
を備え、
前記ローパスフィルタの係数を前記RGB信号レベル独立検出部によって検出された信号レベルと色に応じて決定すること
を特徴とする画像処理装置。 - 前記イメージセンサーから入力されるRGB信号に所定のゲインを乗ずることによりゲイン補正を行い、前記キズノイズ除去手段へ出力するゲイン補正部とをさらに備え、
前記キズノイズ除去手段は前記ゲインを加味して、キズを判定すること
を特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記キズノイズ除去手段は、ノイズ除去を実行する注目画素とこの注目画素の周辺画素との水平、垂直、斜め方向の相関に基づいて前記注目画素がキズであるかどうかを判断し、前記注目画素がキズであると判断された場合は、前記注目画素を、前記周辺画素のうち前記注目画素との信号レベルの差分が最も小さかった画素と置き換えることで補正を行うメディアンフィルタであること
を特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記キズノイズ除去手段は、注目画素と前記注目画素の周辺画素の信号レベルの差分が所定の画素単位のキズ判定スレッシュレベルを上回ると、前記注目画素にキズがあると判定するメディアンフィルタにより形成され、
前記RGB信号レベル独立検出部は、色の種類毎に、検出する信号レベルと前記画素単位のキズ判定スレッシュレベルとの対応をテーブルデータとして保持し、前記テーブルデータを参照することにより定まる画素単位のキズ判定スレッシュレベルを前記キズノイズ除去手段へと出力すること
を特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 前記RGB信号レベル独立検出部は、色の種類毎に信号レベルと前記フィルタ係数の対応をテーブルデータとして保持し、前記テーブルデータを参照することにより定まるフィルタ係数を前記ローパスフィルタへと出力すること
を特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - ベイヤー配列で画素を配置したイメージセンサーと、
前記イメージセンサーから出力されるRGB信号を処理する請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置によって処理された画像を保存するメモリ回路と
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
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