JP4985220B2 - 画像処理装置、カメラ、画像処理プログラムおよび画像処理方法 - Google Patents
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Description
(2)請求項4に記載の発明による画像処理装置は、画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得手段と、第1の画素群の画素値に対して平滑化処理を行う平滑化手段と、平滑化処理において、第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、複数の画素のうち第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化処理を行うように平滑化手段を制御する制御手段とを有し、平滑化手段は、第1の画素群のうちの平滑化処理の対象画素の近傍にある画素の中でn番目(n≧2)に小さい画素値、および第2の画素群のうちの平滑化処理の対象画素の近傍にある画素の中で1番目に小さい画素値のうち小さい方の画素値を参照最小値とし、平滑化処理の対象画素の画素値が参照最小値より小さい場合、対象画素の画素値を大きくするように補正することを特徴とする。
(3)請求項8に記載の発明による画像処理装置は、画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得手段と、第1の画素群の画素値に対して平滑化処理を行う平滑化手段と、平滑化処理において、第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、複数の画素のうち第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化処理を行うように平滑化手段を制御する制御手段とを有し、記平滑化手段は、平滑化処理の対象画素の画素値および画像上において対象画素の近傍にある画素の画素値の局所平均値が所定の判定閾値より小さい場合に、平滑化処理を行うことを特徴とする。
(4)請求項12に記載の発明による画像処理プログラムは、画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得処理と、第1の画素群の画素値に対して平滑化を行う平滑化処理と、平滑化処理において、第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、複数の画素のうち第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化を行うように制御する制御処理とをコンピュータ装置に実行させる画像処理プログラムであって、平滑化処理は、第1の画素群のうちの平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中でn番目(n≧2)に大きい画素値、および第2の画素群のうちの平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中で1番目に大きい画素値のうち大きい方の画素値を参照最大値とし、平滑化の対象画素の画素値が参照最大値より大きい場合、対象画素の画素値を小さくするように補正することを特徴とする。
(5)請求項13に記載の発明による画像処理方法は、画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得処理と、第1の画素群の画素値に対して平滑化を行う平滑化処理と、平滑化処理において、第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、複数の画素のうち第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化を行うように制御する制御処理とを行う画像処理方法であって、平滑化処理は、第1の画素群のうちの平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中でn番目(n≧2)に大きい画素値、および第2の画素群のうちの平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中で1番目に大きい画素値のうち大きい方の画素値を参照最大値とし、平滑化の対象画素の画素値が参照最大値より大きい場合、対象画素の画素値を小さくするように補正することを特徴とする。
図3は、ランダムノイズ補正を含む撮影処理の流れを説明するフローチャートである。CPU211は、電子カメラのシャッターボタン(不図示)の半押し操作を示す操作信号が入力されると、図3の処理を実行するプログラムを起動する。図3のステップS11において、CPU211は、温度検出センサ214から温度検出信号を入力してステップS12へ進む。これにより、撮像素子202の温度情報が得られる。
ランダムノイズ補正処理の詳細について、図4のフローチャートを参照して説明する。ランダムノイズ補正処理部205aは、突出ノイズを含むおそれのある画素列について、たとえば画素列上部に位置する画素から画素列下部に位置する画素まで順番に補正対象座標を移動させながらランダムノイズ補正処理を行う。ランダムノイズ補正処理を行うべき列情報は、当該情報をROM212から読み出したCPU211より受け取る。
mean = {P(x-2,j-2)+P(x-2,j)+P(x-2,j+2)+P(x,j-2)+P(x,j)+P(x,j+2)+
P(x+2,j-2)+P(x+2,j)+P(x+2,j+2)}/9 (1)
ただし、カラーフィルタがBayer配列の場合の算出式である。上式(1)によれば、注目座標(補正対象座標)を挟んで上下左右および斜め方向に近接する同色成分(R成分)の信号に対応する位置が参照座標として用いられる。
P(x-2,j-2), P(x-2,j), P(x-2,j+2), P(x+2,j-2), P(x+2,j), P(x+2,j+2) (2)
ただし、カラーフィルタがBayer配列の場合の式である。上式(2)によれば、注目座標(補正対象座標)に対して左右に近接する画素列(突出ノイズを含まない画素列)の同色成分(R成分)の信号に対応する位置が参照座標として用いられる。
P(x,j-2), P(x,j+2) (3)
ただし、カラーフィルタがBayer配列の場合の式である。上式(3)によれば、注目座標(補正対象座標)と同列(突出ノイズを含むおそれのある画素列)の上下に近接する画素列の同色成分(R成分)の信号に対応する位置が参照座標として用いられる。
(1)電子カメラは、画像信号に含まれる突出ノイズによる画質劣化を平滑化処理を行うことによって抑える。そして、画像における補正対象座標と異なる画素列から出力された信号値(突出ノイズを含まない正常な信号値)を参照して平滑化する場合と、補正対象座標と同じ画素列から出力された信号値(突出ノイズを含むおそれがある信号値)を参照して平滑化する場合とで異なる処理を行う。具体的には、特定の方向(補正対象座標が含まれる画素列と同方向)に突出ノイズが連続する場合において、補正対象座標を挟んで近接する参照座標のうち少なくとも一方の座標からの信号値を必ず参照する。これにより、上記特定の方向に画像が線構造を有する場合に、この線を保持するように突出ノイズによる信号値を平滑化し、突出ノイズが画像に及ぼす影響を適切に抑えることができる。
上述した説明では、判定閾値th1およびth2について、あらかじめ複数の温度下で実測して得た値をROM212に記憶しておき、撮像素子202の温度に応じた値をROM212から読み出して用いるようにした。この代わりに、あらかじめ複数の温度下で実測して得た値のうち、突出ノイズが最も大きくなる温度における値をROM212に記憶しておき、平滑化処理においてはこの値(突出ノイズが最も大きくなる温度における値)を用いるように構成してもよい。
撮像素子202上に原色カラーフィルタがBayer配列されている例を説明したが、補色フィルタが設けられている場合にも本発明を適用してよい。また、フィルタの配列はBayer配列に限らず、デルタ配列をはじめとする他のフィルタ配列の場合にも適用して構わない。なお、フィルタ配列がBayer配列と異なる場合は、同色成分の信号が対応するように上式(1)〜(3)を適宜変更して用いればよい。
ステップS154において補正対象座標近傍における異常値の大小それぞれ2番目の値(max2およびmin2)を求める場合に、2つの参照座標に対応する信号値から検出するようにしたが、4つの参照座標に対応する信号値から検出するようにしてもよい。図8は、補正対象座標およびその周囲の参照座標を説明する図である。図8において、画素列LのR色成分信号について補正処理を行う場合の補正対象座標P(x,j)を□で表し、2番目に大きい値max2および2番目に小さい値min2を検出用の参照座標を○で表す。
P(x,j-4), P(x,j-2), P(x,j+2), P(x,j+4) (4)
ただし、カラーフィルタがBayer配列の場合の式である。上式(4)によれば、注目座標(補正対象座標)と同列(突出ノイズを含むおそれのある画素列)で補正対象座標に近接する上下それぞれ2つの同色成分(R成分)の信号に対応する位置が参照座標として用いられる。他の処理は上述した実施形態と同様に行う。
変形例4では、注目座標(補正対象座標)と同列(突出ノイズを含むおそれのある画素列)で補正対象座標に近接する上2つの同色成分(R成分)の信号に対応する位置を参照座標として、この座標に対応する信号値の中から2番目に大きい値max2および2番目に小さい値min2をそれぞれ検出する。さらに、注目座標(補正対象座標)と同列(突出ノイズを含むおそれのある画素列)で補正対象座標に近接する下2つの同色成分(R成分)の信号に対応する位置を参照座標として、この座標に対応する信号値の中から2番目に大きい値max3および2番目に小さい値min3をそれぞれ検出する。
202…撮像素子
205…DFE回路
205a…ランダムノイズ補正処理部
211…CPU
212…ROM
214…温度センサ
Claims (13)
- 画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得手段と、
前記第1の画素群の画素値に対して平滑化処理を行う平滑化手段と、
前記平滑化処理において、前記第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、前記複数の画素のうち前記第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化処理を行うように前記平滑化手段を制御する制御手段とを有し、
前記平滑化手段は、前記第1の画素群のうちの前記平滑化処理の対象画素の近傍にある画素の画素値の中でn番目(n≧2)に大きい画素値、および前記第2の画素群のうちの前記平滑化処理の対象画素の近傍にある画素の画素値の中で1番目に大きい画素値のうち大きい方の画素値を参照最大値とし、前記平滑化処理の対象画素の画素値が前記参照最大値より大きい場合、前記対象画素の画素値を小さくするように補正することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記第2の画素群は、前記第1の画素群に隣接していることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記平滑化手段は、前記平滑化処理の対象画素の画素値が前記参照最大値と所定値との和より小さい場合、当該対象画素の画素値を小さくするように補正することを特徴とする画像処理装置。 - 画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得手段と、
前記第1の画素群の画素値に対して平滑化処理を行う平滑化手段と、
前記平滑化処理において、前記第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、前記複数の画素のうち前記第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化処理を行うように前記平滑化手段を制御する制御手段とを有し、
前記平滑化手段は、前記第1の画素群のうちの前記平滑化処理の対象画素の近傍にある画素の中でn番目(n≧2)に小さい画素値、および前記第2の画素群のうちの前記平滑化処理の対象画素の近傍にある画素の中で1番目に小さい画素値のうち小さい方の画素値を参照最小値とし、前記平滑化処理の対象画素の画素値が前記参照最小値より小さい場合、前記対象画素の画素値を大きくするように補正することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項4に記載の画像処理装置において、
前記平滑化手段は、前記平滑化処理の対象画素の画素値が前記参照最小値から所定値を引いた差より大きい場合、当該対象画素の画素値を大きくするように補正することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3または5に記載の画像処理装置において、
前記所定値は、前記画像を撮像する撮像装置で生じるノイズデータに基づいて設定されることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項6に記載の画像処理装置において、
前記平滑化手段は、前記画像を撮像した時の温度情報に応じて前記所定値を変化させることを特徴とする画像処理装置。 - 画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得手段と、
前記第1の画素群の画素値に対して平滑化処理を行う平滑化手段と、
前記平滑化処理において、前記第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、前記複数の画素のうち前記第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化処理を行うように前記平滑化手段を制御する制御手段とを有し、
前記平滑化手段は、前記平滑化処理の対象画素の画素値および前記画像上において前記対象画素の近傍にある画素の画素値の局所平均値が所定の判定閾値より小さい場合に、前記平滑化処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項8に記載の画像処理装置において、
前記判定閾値は、前記画像を撮像する撮像装置で生じるノイズデータに基づいて設定されることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記複数の画素は第1の色成分データと第2の色成分データとを含み、
前記平滑化手段は、同色成分同士のデータを用いて前記平滑化処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の画像処理装置を搭載することを特徴とするカメラ。
- 画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得処理と、
前記第1の画素群の画素値に対して平滑化を行う平滑化処理と、
前記平滑化処理において、前記第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、前記複数の画素のうち前記第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化を行うように制御する制御処理とをコンピュータ装置に実行させる画像処理プログラムであって、
前記平滑化処理は、前記第1の画素群のうちの前記平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中でn番目(n≧2)に大きい画素値、および前記第2の画素群のうちの前記平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中で1番目に大きい画素値のうち大きい方の画素値を参照最大値とし、前記平滑化の対象画素の画素値が前記参照最大値より大きい場合、前記対象画素の画素値を小さくするように補正することを特徴とする画像処理プログラム。 - 画像を構成する複数の画素のうち所定方向に並ぶ第1の画素群の位置情報を取得する情報取得処理と、
前記第1の画素群の画素値に対して平滑化を行う平滑化処理と、
前記平滑化処理において、前記第1の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合と、前記複数の画素のうち前記第1の画素群と異なる第2の画素群の少なくとも一部の画素の画素値を用いる場合とで異なる平滑化を行うように制御する制御処理とを行う画像処理方法であって、
前記平滑化処理は、前記第1の画素群のうちの前記平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中でn番目(n≧2)に大きい画素値、および前記第2の画素群のうちの前記平滑化の対象画素の近傍にある画素の画素値の中で1番目に大きい画素値のうち大きい方の画素値を参照最大値とし、前記平滑化の対象画素の画素値が前記参照最大値より大きい場合、前記対象画素の画素値を小さくするように補正することを特徴とする画像処理方法。
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