JP6042032B2 - 画像処理装置、撮影装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
次に、撮像素子26を介して得られる被写体像の撮影データ(画像データ)の点像復元処理について説明する。
図7は、本発明に係る画像処理装置としての画像処理部35(カメラ本体コントローラ28)の第1実施形態を示すブロック図である。
Y’=0.299R’+0.587G’+0.114B’
Cb’=−0.168736R’−0.331264G’+0.5B’
Cr’=−0.5R’−0.418688G’−0.081312B’
尚、R’G’B’データは、階調補正及び位相回復処理後の8ビットのデータであり、これらのR’G’B’データから変換される輝度データY’、色差データCr’、Cb’も8ビットのデータである。また、R’G’B’データから輝度データY’、色差データCr’、Cb’への変換式は、上記[数2]式に限定されない。
図11は、本発明に係る画像処理装置としての画像処理部35(カメラ本体コントローラ28)の第2実施形態を示すブロック図である。尚、図11において、図7に示した画像処理部35の第1実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図13は、本発明に係る画像処理装置としての画像処理部35(カメラ本体コントローラ28)の第3実施形態を示すブロック図である。尚、図13において、図7及び図11に示した画像処理部35の第1、第2実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
上述のデジタルカメラ10は例示に過ぎず、他の構成に対しても本発明を適用することが可能である。各機能構成は、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは両者の組合せによって適宜実現可能である。例えば、上述の各装置及び処理部(カメラ本体コントローラ28、画像処理部35、階調補正処理部33、点像復元制御処理部36等)における画像処理方法(ステップ、処理手順)をコンピュータに実行させる画像処理プログラム、そのような画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体(非一時的記録媒体)、或いはそのような画像処理プログラムをインストール可能な各種のコンピュータに対しても、本発明を適用することが可能である。
上述の実施形態における点像復元処理(周波数回復処理及び位相回復処理)は、特定の撮影条件(例えば、絞り値、F値、焦点距離、レンズ種類等)に応じて点拡がり(点像ボケ)を、周波数回復処理及び位相回復処理することにより本来の被写体像を復元する画像処理であるが、本発明を適用可能な画像処理は、上述の実施形態における復元処理に限定されるものではない。例えば、拡大された被写界(焦点)深度(EDoF:Extended Depth of Field(Focus))を有する光学系(撮影レンズ等)によって撮影取得された画像データに対する復元処理に対しても、本発明に係る復元処理を適用することが可能である。EDoF光学系によって被写界深度(焦点深度)が拡大された状態において撮影取得されるボケ画像の画像データに対して復元処理を行うことにより、広範囲でピントが合った状態の高解像度の画像データを復元生成することができる。この場合、EDoF光学系の伝達関数(PSF、OTF、MTF、PTF等)に基づく周波数回復フィルタ、位相回復フィルタであって、拡大された被写界深度(焦点深度)の範囲内において良好な画像復元が可能となるように設定されたフィルタ係数を有する周波数回復フィルタ、位相回復フィルタを用いた復元処理が行われる。
図18は、本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン201の外観を示すものである。図18に示すスマートフォン201は、平板状の筐体202を有し、筐体202の一方の面に表示部としての表示パネル221と、入力部としての操作パネル222とが一体となった表示入力部220を備えている。また、係る筐体202は、スピーカ231と、マイクロホン232、操作部240と、カメラ部241とを備えている。尚、筐体202の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
Claims (13)
- 光学系を用いた被写体像の撮影により撮像素子から取得される画像データに対し、前記光学系の点拡がり関数に基づく周波数回復フィルタを用いた周波数回復処理を行う周波数回復処理部と、
前記周波数回復処理された画像データに対して、非線形な階調補正を行う階調補正処理部と、
前記階調補正された画像データに対し、前記光学系の点拡がり関数に基づく位相回復フィルタを用いた位相回復処理を行う位相回復処理部と、
を備えた画像処理装置。 - 前記周波数回復フィルタ及び前記位相回復フィルタを記憶する記憶部を備え、
前記周波数回復処理部は、前記記憶部から前記周波数回復フィルタを読み出して前記周波数回復処理に使用し、
前記位相回復処理部は、前記記憶部から前記位相回復フィルタを読み出して前記位相回復処理に使用する請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記光学系の点拡がり関数、前記点拡がり関数をフーリエ変換した光学伝達関数、又は前記光学伝達関数の振幅成分を示す変調伝達関数及び位相成分を示す位相伝達関数を記憶する記憶部を備え、
前記周波数回復処理部は、前記記憶部から前記点拡がり関数、前記光学伝達関数、又は前記変調伝達関数を読み出して前記周波数回復フィルタを生成し、前記生成した周波数回復フィルタを前記周波数回復処理に使用し、
前記位相回復処理部は、前記記憶部から前記点拡がり関数、前記光学伝達関数、又は前記位相伝達関数を読み出して前記位相回復フィルタを生成し、前記生成した位相回復フィルタを前記位相回復処理に使用する請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記周波数回復処理部は、前記撮像素子から取得される画像データであって、色チャンネル毎の画像データに対して、それぞれ周波数回復フィルタを用いた周波数回復処理を行い、
前記位相回復処理部は、前記階調補正された前記画像データであって、色チャンネル毎の画像データに対して、それぞれ位相回復フィルタを用いた位相回復処理を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記周波数回復処理部は、前記撮像素子から取得される画像データであって、色チャンネル毎の画像データに対して、それぞれ前記周波数回復フィルタを用いた周波数回復処理を行い、
前記位相回復処理部は、前記階調補正処理部により階調補正された画像データであって、色チャンネル毎の画像データから生成される輝度成分を示す画像データに対して、前記位相回復フィルタを用いた位相回復処理を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記周波数回復処理部は、前記撮像素子から取得される画像データであって、色チャンネル毎の画像データから生成される輝度成分を示す画像データに対して、前記周波数回復フィルタを用いた周波数回復処理を行い、
前記位相回復処理部は、前記階調補正された前記画像データであって、色チャンネル毎の画像データから生成される輝度成分を示す画像データに対して、前記位相回復フィルタを用いた位相回復処理を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記撮像素子から取得される色チャンネル毎の画像データから輝度成分を示す輝度データを生成する輝度データ生成部を備え、
前記周波数回復処理部は、前記輝度データ生成部により生成された輝度データに対して、前記周波数回復フィルタを用いた周波数回復処理を行い、
前記階調補正処理部は、前記周波数回復処理された前記輝度データに対し、非線形な階調補正を行い、
前記位相回復処理部は、前記階調補正された前記輝度データに対して、前記位相回復フィルタを用いた位相回復処理を行う請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記階調補正処理部は、前記画像データに対して、対数化処理による階調補正を行うガンマ補正処理部である請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記周波数回復処理部により周波数回復処理される前記画像データのビット長は、前記位相回復処理部により位相回復処理される前記画像データのビット長よりも大きい請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記光学系は、位相を変調することにより被写界深度を拡大させるレンズ部を有する請求項1から9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 光学系を用いた被写体像の撮影により画像データを出力する撮像素子と、
請求項1から10のいずれか1項に記載の画像処理装置と、を備える撮影装置。 - 光学系を用いた被写体像の撮影により撮像素子から取得される画像データに対し、前記光学系の点拡がり関数に基づく周波数回復フィルタを用いた周波数回復処理を行うステップと、
前記周波数回復処理された画像データに対して、非線形な階調補正を行うステップと、
前記階調補正された画像データに対し、前記光学系の点拡がり関数に基づく位相回復フィルタを用いた位相回復処理を行うステップと、
を含む画像処理方法。 - 光学系を用いた被写体像の撮影により撮像素子から取得される画像データに対し、前記光学系の点拡がり関数に基づく周波数回復フィルタを用いた周波数回復処理を行うステップと、
前記周波数回復処理された画像データに対して、非線形な階調補正を行うステップと、
前記階調補正された画像データに対し、前記光学系の点拡がり関数に基づく位相回復フィルタを用いた位相回復処理を行うステップと、
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
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