JP5811635B2 - 画像処理装置、撮像装置および画像処理プログラム - Google Patents
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図1は、本発明の一の実施形態に係る画像処理装置として動作させるコンピュータ10の構成を示すブロック図である。
Cr[−k](i,j)=|Rk(i,j)−G0(i,j)| …(1)
ここで、(i,j)は、各画素位置を注目画素としてその画素位置の座標を示す。kは、平滑画像のぼかし指標であり、0≦k≦Nの整数である。なお、式(1)において、ぼかし指標kがマイナスであるのは、マイナス側にR面を順次ぼかした色差面Crであることを表す。また、ぼかし指標k=0は、対象画像自身、すなわち平滑化されていない画像を表す。
Cr[k](i,j)=|R0(i,j)−Gk(i,j)| …(2)
なお、式(2)において、ぼかし指標kがプラスであるのは、プラス側にG面を順次ぼかした色差面Crであることを表す。
Cb[−k](i,j)=|Bk(i,j)−G0(i,j)| …(3)
Cb[k](i,j)=|B0(i,j)−Gk(i,j)| …(4)
Crb[−k](i,j)=|Rk(i,j)−B0(i,j)| …(5)
Crb[k](i,j)=|R0(i,j)−Bk(i,j)| …(6)
ステップS13:演算部21は、ステップS12で算出した色差面Cr、Cb、Crbを用い、注目画素(i,j)における各色差面の標準偏差DEVr、DEVb、DEVrbを、ぼかし指標ごとに算出する。すなわち、演算部21は、図4に示すように、斜線で示す注目画素(i,j)を中心とする15ピクセル×15ピクセルの大きさの参照領域AR1(第1領域)にある画素の各色差面Cr、Cb、Crbの値を用い標準偏差を算出する。なお、本実施形態では、参照領域AR1の大きさを15ピクセル×15ピクセルとするが、CPU1の処理能力や軸上色収差の補正の精度に応じて適宜決めることが好ましく、例えば、一辺を10〜30ピクセルの範囲に設定されるのが好ましい。
ぼかし指標s=((αr+1)+αr)/2+(DEVr[αr+1](i,j)−DEVr[αr](i,j))/2/a …(10)
ここで、係数aは傾きであり、(DEVr[αr−1](i,j)−DEVr[αr](i,j))/((αr−1)−αr)となる。
ぼかし指標s=((αr−1)+αr)/2+(DEVr[αr−1](i,j)−DEVr[αr](i,j))/2/a …(11)
なお、傾きaは(DEVr[αr+1](i,j)−DEVr[αr](i,j))/((αr+1)−αr)となる。
R’(i,j)=R0(i,j)+(G0(i,j)−G’(i,j)) …(12)
調整部24は、同様にB成分についても、B成分とG成分との色差面Cbの標準偏差DEVbの分布に基づいて、補正値G”(i,j)を算出し、次式(13)に基づいて、注目画素(i,j)におけるB成分の鮮鋭度を調整し軸上色収差を補正する。
B’(i,j)=B0(i,j)+(G0(i,j)−G”(i,j)) …(13)
ステップS19:CPU1の色差補正部25は、軸上色収差の補正処理が施された注目画素の各色成分の画素値に対して色差補正を行う。
《他の実施形態》
本発明の他の実施形態に係る画像処理装置は、図1に示す一の実施形態に係る画像処理装置と同一である。よって、図1に示すコンピュータ10を本実施形態に係る画像処理装置とし、各構成要素について同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
Cr[−k](i,j)=Rk(i,j)−G0(i,j) …(15)
ここで、式(1)と同様に、(i,j)は、各画素位置を注目画素としてその画素位置の座標を示し、kは、平滑画像のぼかし指標を示す。
Cr[k](i,j)=R0(i,j)−Gk(i,j) …(16)
さらに、演算部21は、式(17)−(20)に基づいて、B成分とG成分との色差面Cb、R成分とB成分との色差面Crbそれぞれを注目画素の画素位置(i,j)において算出する。
Cb[−k](i,j)=Bk(i,j)−G0(i,j) …(17)
Cb[k](i,j)=B0(i,j)−Gk(i,j) …(18)
Crb[−k](i,j)=Rk(i,j)−B0(i,j) …(19)
Crb[k](i,j)=R0(i,j)−Bk(i,j) …(20)
ステップS33:演算部21は、一の実施形態のステップS13と同様に、ステップS32で算出した色差面Cr、Cb、Crbを用い、注目画素(i,j)における各色差面の標準偏差DEVr、DEVb、DEVrbを、ぼかし指標ごとに算出する。すなわち、演算部21は、図4に示すように、斜線で示す注目画素(i,j)を中心とする15ピクセル×15ピクセルの大きさの参照領域AR1(第1領域)にある画素の各色差面Cr、Cb、Crbの値を用い、式(7)−(9)に基づいて標準偏差を算出する。
《実施形態の補足事項》
(1)本発明の画像処理装置は、画像処理プログラムをコンピュータ10に実行させることで実現させたが、本発明はこれに限定されない。本発明に係る画像処理装置における処理をコンピュータ10で実現するためのプログラムおよびそれを記録した媒体に対しても適用可能である。
R’(i,j)=R0(i,j)+γ×(G0(i,j)−G’(i,j))…(23)
B’(i,j)=B0(i,j)+γ×(G0(i,j)−G”(i,j))…(24)
ここで、係数γは、0.1〜0.2以下の値とし、色境界による影響をあまり受けないようにするのが好ましい。なお、係数γの値は、注目画素(i,j)でのそれぞれのぼかし指標における各色差面の標準偏差の値または標準偏差の差分の絶対値等に応じて決定されるのが好ましい。また、係数γは色成分ごとに設定されてもよい。
Claims (10)
- 複数の色成分の画素値を有する対象画像を、異なる複数の平滑化の度合いで平滑化し、複数の平滑画像を生成する画像平滑手段と、
前記対象画像の各画素位置において、前記対象画像の所定の色成分の画素値と前記平滑画像の前記所定の色成分とは異なる色成分の画素値との差分である色差を求め、前記平滑化の度合いに応じた前記色差の分散を算出する演算手段と、
前記色差の分散に基づいて、前記各画素位置が色境界か否かを判定する判定手段と、
前記色境界の判定が偽と判定された画素位置の画素を対象画素として、前記色差の分散に基づいて前記各色成分の鮮鋭度を比較し、前記鮮鋭度が最も高い色成分を決定する決定手段と、
前記鮮鋭度が最も高い色成分に基づいて、前記対象画素の少なくとも1つの前記色成分の鮮鋭度を調整する調整手段と、
を備え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、
前記演算手段は、前記色差を前記差分の絶対値として求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載の画像処理装置において、
前記判定手段は、前記各色成分の画素値の分布に基づいて、前記色境界が飽和領域周辺の濃度差による色にじみか否かを判定し、
前記決定手段は、前記色境界が前記色にじみと判定された場合、前記色境界と判定された画素位置の画素を前記対象画素とする
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3に記載の画像処理装置において、
前記鮮鋭度が調整された前記対象画素の画素値を、色差空間において、前記鮮鋭度の調整前の画素値の色差の向きと同じになるように補正する色差補正部を備え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、
前記色差補正部は、前記色差空間において、前記鮮鋭度が調整された対象画素の画素値の色差成分の大きさが所定の大きさ以上の場合、前記鮮鋭度が調整された対象画素の画素値の色差成分の大きさを小さくすることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
前記演算手段は、前記画素位置を中心とする領域にある、前記対象画像の所定の色成分の画素値と前記平滑画像の前記所定の色成分とは異なる色成分の画素値とを用い、前記色差の分散を算出する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
前記決定手段は、前記対象画素において、前記色差ごとに最小の分散値を与える前記平滑画像の色成分を前記鮮鋭度が高い色成分と決定し、決定された前記色成分の鮮鋭度を比較して前記鮮鋭度が最も高い色成分を決定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7に記載の画像処理装置において、
前記演算手段は、前記最小の分散値を内挿法に基づいて決定することを特徴とする画像処理装置。 - 被写体を撮像して、複数の色成分の画素値を有する対象画像を生成する撮像手段と、
請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 複数の色成分の画素値を有する対象画像を読み込む入力手順、
前記対象画像を、異なる複数の平滑化の度合いで平滑化し、複数の平滑画像を生成する画像平滑手順、
前記対象画像の各画素位置において、前記対象画像の所定の色成分の画素値と前記平滑画像の前記所定の色成分とは異なる色成分の画素値との差分である色差を求め、前記平滑化の度合いに応じた前記色差の分散を算出する演算手順、
前記色差の分散に基づいて、前記各画素位置が色境界か否かを判定する判定手順、
前記色境界の判定が偽と判定された画素位置の画素を対象画素として、前記色差の分散に基づいて前記各色成分の鮮鋭度を比較し、前記鮮鋭度が最も高い色成分を決定する決定手順、
前記鮮鋭度が最も高い色成分に基づいて、前記対象画素の少なくとも1つの前記色成分の鮮鋭度を調整する調整手順、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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