JP6633624B2 - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
特許文献1では、画像データ中の注目画素について、偽色可能性を示すパラメータとして、白とびへの近さ、彩度の大きさ及び特定色相への近さを評価し、これらの少なくともいずれかを適用して軸上色収差を補正している。
本発明の一態様は、入力画像中の注目画素を含み一列に配列する複数の画素について、該注目画素を挟んで一方向及び他方向に配列する画素の画素値を夫々色毎に合計する合計画素値算出部と、該合計画素値算出部による算出結果又は前記注目画素の画素値の少なくとも一方に基づいて、前記注目画素が軸上色収差の発生起点であるか否かを判定し、発生起点を検出する発生起点検出部と、前記発生起点として検出された注目画素を中心とする所定の周辺領域を軸上色収差領域と判定する領域判定部と、前記発生起点として検出された前記注目画素に対し、前記合計画素値算出部による算出結果に基づいて、前記一方向及び前記他方向について特定色空間上の色空間情報を夫々算出する色空間情報算出部と、該色空間情報算出部により算出された前記一方向の色空間情報と前記他方向の色空間情報との差分を算出する色空間差分算出部と、該色空間差分算出部により算出された差分に応じて軸上色収差補正の補正量を算出する補正量算出部と、前記軸上色収差領域について前記補正量を用いて補正する補正部と、を備える画像処理装置である。
このようにすることで、人間がその視覚特性上、軸上色収差を知覚しやすい隣接する領域の色の角度の差、色の強度の差、明るさの差に応じた最適な補正量を算出することができる。
このようにすることで、色空間の角度を色相環のように0度から360度で表した場合に、2つの色が対極となる180度のように、人間の視覚的に色付きが検知されやすい場合に適切な補正量を算出することができる。
このようにすることで、色の強度の差分が大きく、人間の視覚的に色付きが検知されやすい場合に適切な補正量を算出することができる。
このようにすることで、色の明るさの差分が大きく、人間の視覚的に色付きが検知されやすい場合にも適切な補正量を算出することができる。
このようにすることで、補正後に色の角度の差分がなくなり、人間の視覚的に色付きに対する望ましい補正量を算出することができる。
このようにすることで、補正後に色の強度の差分がなくなり、人間の視覚的に色付きに対する望ましい補正量を算出することができる。
このようにすることで、補正後に色の明るさの差分がなくなり、人間の視覚的に色付きに対する望ましい補正量を算出することができる。
このようにすることで、比較的に低い計算コストで色空間の算出を行うことができる。
このようにすることで、人間の視覚的な感覚に近い色空間の算出を行うことができる。
このようにすることで、近飽和領域、近飽和以外の領域の少なくとも一方を軸上色収差の発生起点として検出することができる。
PgD1>PrD1
PgD2<PrD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計である。
このようにすることで、フォーカス位置近傍における軸上色収差の発生起点を検出することができる。
PgD1>PbD1
PgD2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計である。
このようにすることによっても、フォーカス位置近傍における軸上色収差の発生起点を検出することができる。
PgD1>PrD1
PgD2<PrD2
PgD2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計である。
このようにすることで、他方向にパープルフリンジが発生し、一方向のRの画素値の合計が、Gの画素値の合計より小さく、色相環で反対色に近い色となってパープルフリンジが目立つ場所を軸上色収差の発生起点として検出することができる。
PgD1>PbD1
PgD2<PrD2
PgD2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計である。
このようにすることによっても、他方向にパープルフリンジが発生し、一方向のBの画素値の合計が、Gの画素値の合計より小さく、色相環で反対色に近い色となってパープルフリンジが目立つ場所を軸上色収差の発生起点として検出することができる。
PgD1>PrD1
PgD1>PbD1
PgD2<PrD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計である。
PgD1>PrD1
PgD1>PbD1
PgD2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計である。
PgD1+THR1>PrD1
PgD2−THR2<PrD2
PgD1+THB1>PbD1
PgD2−THB2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計、THR1,THR2,THB1,THB2は任意の定数である。
このようにすることで、THR1,THR2,THB1,THB2を適当に選択することにより、ノイズの影響を低減し、軸上色収差の発生起点を安定して検出することができる。
PgD1+THR>PrD1
PgD2+THR<PrD2
PgD1+THB>PbD1
PgD2+THB<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計、THR,THBは任意の定数である。
このようにすることで、THR,THBを適当に選択することにより、無彩色ではなく、色付き被写体上に発生した軸上色収差の発生起点を検出することができる。
PgD1>PrD1×KR
PgD2<PrD2×KR
PgD1>PbD1×KB
PgD2<PbD2×KB
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計、KR,KBは任意の定数である。
このようにすることによっても、KR,KBを適当に選択することにより、無彩色ではなく、色付き被写体上に発生した軸上色収差の発生起点を検出することができる。
このようにすることで、各画素においてRGB全ての画素値を同時に取得する同時化された画像に対しても軸上色収差の発生起点を検出する処理を行うことができる。
このようにすることで、各画素においてRGB全ての画素値が同時に取得されない、同時化されていない画像に対しても軸上色収差の発生起点を検出することができ、検出時に同時化のための補間エラーの影響をなくすことができる。
ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、カメラにより取得された入力画像に対して後述する画像処理を施すものである。そして、画像処理装置1の処理対象である入力画像は、図示しない撮像光学系を通して入射された光線が固体撮像素子において電気信号に変換され、固定ノイズパターン除去及びアナログゲイン調整等が行われた後に、A/D変換器でディジタル信号に変換され、各種画像処理が施された画像信号である。この入力画像は、各画素においてRGB全ての信号値が得られるフルカラー画像であり、三板撮像素子により取得された三板カラー画像、もしくは、単板撮像素子により取得された単板カラー画像を各画素でRGB値が得られるように補間処理された画像である。
合計画素値算出部10は、入力画像中の注目画素を設定し、設定された注目画素を含んで一列に配列している複数の画素について、注目画素を中心として一方向(D1)及び他方向(D2)に配列している画素の画素値を夫々色毎に合計する。
すなわち、図2及び図3に示すように、通常の光学系7では、波長の異なる光は光軸の奥行き方向に結像位置が異なることが知られている。一般にGに対して長波長のRは光軸方向の奥側に結像し、Gに対して短波長のBは光軸方向の手前側に結像する。このRGBの結像位置のずれが軸上色収差となって現れる。
反対に、像面手前では、Gは結像しないためステップエッジの形状が鈍り、Bが結像してステップエッジの形状を保持している。RはGよりさらに鈍った形状となる。
色空間情報算出部15は、発生起点検出部5により発生起点であると検出された注目画素について、特定色空間上の色空間情報を、注目画素に対する一方向及び他方向の夫々について算出する。特定色空間としては、例えば、HSV空間やl*a*b空間などを適用することができる。そして、色空間情報は、合計画素値算出部10により算出された、注目画素を中心として一方向(D1)及び他方向(D2)に配列している画素についての色毎の画素値の合計に基づいて算出する。
補正量算出部17は、色空間差分算出部16により算出された差分に応じて軸上色収差領域に対する補正量を算出する。
収差補正部4は、補正量算出部17により算出された補正量を用いて軸上色収差領域を補正する。
ステップS1において、合計画素値算出部10は、図5に示すように、入力画像中に注目画素(0,0)を設定し、次のステップS2(合計画素値算出ステップ)において、この注目画素を中心として、図5中の縦方向、横方向、右斜め方向及び左斜め方向の4方向について、注目画素を挟んで両側に並ぶ複数画素の画素値の合計を夫々算出する(ステップS2)。
具体的には、数1に示す式に従って、各方向の色毎の画素値の合計を算出する。
条件式(1)は、注目画素のG画素値の大きさが任意の飽和レベル閾値THsatより大きい場合に、注目画素を軸上色収差の発生起点として検出することを示す。
PgD1>PrD1 …(2)
PgD2<PrD2 …(3)
PgD1>PbD1 …(4)
PgD2<PbD2 …(5)
つまり、発生起点検出部11は、検出情報に関連する情報として、D1が、L、T、LT、LBの何れであるのか、及びD2がR、B、RT、RBの何れであるのかを保持しておく。
例えば、特定色空間をHSV空間とすると、PrD1,PgD1,PbD1からPhD1,PsD1,PvD1の少なくとも1つを、PrD2,PgD2,PbD2からPhD2,PsD2,PvD2の内D1方向と同じ色空間情報を算出する。
以下、角度の差分、強度の差分及び明るさの差分のうち、何れか1つまたは複数を組み合わせて補正量を算出する場合の具体例について説明する。
色空間角度情報算出部15は、発生起点検出部11が検出情報に関連する情報として保持している2つの方向(D1,D2)について、角度に関する色空間情報を夫々算出する(ステップS6)。
色空間角度差分算出部16は、算出した角度に関する色空間情報からその差分を算出する(ステップS7)。
Pangle=|PhD1-PhD2| …(6)
Pangle=|tan-1(Pb*D1/Pa*D1)-
tan-1(Pb*D2/Pa*D2)| …(7)
Pg’=Pg …(9)
Pb’=Pb-Ca …(10)
Pa’=Pa-Ca …(11)
色空間情報算出部15は、例えば、特定色空間がHSV空間である場合には、角度に関する色空間情報としてのPangle1,Pangle2を以下の式(12)及び式(13)に従って算出する。
Pangle1=PhD1 …(12)
Pangle2=PhD2 …(13)
Pangle1=tan-1(Pb*D1/Pa*D1) …(14)
Pangle2=tan-1(Pb*D2/Pa*D2) …(15)
例えば、角度に関する色空間情報の差分の絶対値Pangleは式(16)により算出する。
Pangle=|Pangle1-Pangle2| …(16)
Pangle1がPangle2より大きい場合
Ca1=Pangle …(17)
Ca2=0 …(18)
Pangle2がPangle1より大きい場合
Ca1=0 …(19)
Ca2=Pangle …(20)
収差補正部4による角度に基づく補正処理は、例えば、図8に示すように補正対象の画素位置がD1方向の場合、補正前の画素値をPr1,Pg1,Pb1(図8)、補正後の画素値をPr1’,Pg1’,Pb1’(図9)として、以下の式(21)〜(23)で表すことができる。
Pr1’=Pr-Ca1 …(21)
Pg1’=Pg …(22)
Pb1’=Pb-Ca1 …(23)
Pangle1’=Pangle1-Ca1 …(24)
同様に、補正対象の画素位置がD2方向の場合、補正前の画素値をPr2,Pg2,Pb2、補正後の画素値をPr2’,Pg2’,Pb2’とし、次の式(25)〜(27)に従って補正処理を行うことができる。
Pr2’=Pr-Ca2 …(25)
Pg2’=Pg …(26)
Pb2’=Pb-Ca2 …(27)
Pangle2’=Pangle2-Ca2 …(28)
色空間角度情報算出部15は、発生起点検出部11が検出情報に関連する情報として保持している2つの方向(D1,D2)について、強度に関する色空間情報を夫々算出する(ステップS6)。
色空間角度差分算出部16は、算出した強度に関する色空間情報からその差分を算出する(ステップS7)。
具体的には、特定色空間がHSV空間である場合、強度に関する色空間情報として、PsD1,PsD2を算出し、これらの差分の絶対値Pstrengthを以下の式(29)に従って算出する。
Pstrength=|PsD1-PsD2| …(29)
また、特定色空間がL*a*b*空間である場合、強度に関する色空間情報として、Pa*D1,Pb*D1,Pa*D2,Pb*D2を算出し、これらの差分の絶対値Pstrengthを以下の式(30)に従って算出する。
Pstrength=|√(Pa*D1^2+Pb*D1^2)-√(Pa*D2^2+Pb*D2^2)|…(30)
補正量算出部17は、Pstrengthから以下の式(31)に従って、補正量Cbを算出する。Kは任意の定数とする。
Cb=K*Pstrength …(31)
Pr’=Pr-Cb …(32)
Pg’=Pg …(33)
Pb’=Pb-Cb …(34)
Ps’=Ps-Cb …(35)
また、色の強度が一方向と他方向とで同一となる補正量を算出することで、補正後に色の強度の差分がなくなり、人間の視覚的に色付きに対する望ましい補正量を算出することができる。
Pstrength1=PsD1 …(36)
Pstrength2=PsD2 …(37)
また、特定色空間がL*a*b*空間である場合、強度に関する色空間情報としてPstrength1,Pstrength2を以下の式(38)及び式(39)に従って算出する。
Pstrength1=√(Pa*D1^2+Pb*D1^2) …(38)
Pstrength2=√(Pa*D2^2+Pb*D2^2) …(39)
例えば、強度に関する色空間情報の差分の絶対値Pstrengthは次の式(40)により算出する。
Pstrength=|Pstrength1-Pstrength2| …(40)
Pstrength1がPstrength2より大きい場合
Cb1=Pstrength …(41)
Cb2=0 …(42)
Pstrength2がPstrength1より大きい場合
Cb1=0 …(43)
Cb2=Pstrength …(44)
Pr1’=Pr-Cb1 …(45)
Pg1’=Pg …(46)
Pb1’=Pb-Cb1 …(47)
Pstrength1’=Pstrength1-Cb1 …(48)
Pr2’=Pr-Cb2 …(49)
Pg2’=Pg …(50)
Pb2’=Pb-Cb2 …(51)
Pstrength2’=Pstrength2-Cb2 …(52)
色空間角度情報算出部15は、発生起点検出部11が検出情報に関連する情報として保持している2つの方向(D1,D2)について、明るさに関する色空間情報を夫々算出する(ステップS6)。
色空間角度差分算出部16は、算出した明るさに関する色空間情報からその差分を算出する(ステップS7)。
色空間の2つの明るさの差の絶対値Plightnessは次式で表される。
Plightness=|PvD1-PvD2| …(53)
Plightness=|Pl*D1-Pl*D2| …(54)
Cc=K*Plightness …(55)
収差補正部の補正処理は、図7に示すように補正後の画素値をPr’,Pg’,Pb’とし、以下の式(56)〜(58)で表すことができる。
Pr’=Pr-Cc …(56)
Pg’=Pg …(57)
Pb’=Pb-Cc …(58)
Pl’=Pl-Cc …(59)
また、色の明るさが一方向と他方向とで同一となるような補正量を算出することで、補正後に色の明るさの差分がなくなり、人間の視覚的に色付きに対する望ましい補正量を算出することができる。
Plightness1=PvD1 …(60)
Plightness2=PvD2 …(61)
Plightness1=Pl*D1 …(62)
Plightnss2=Pl*D2 …(63)
例えば、明るさに関する色空間情報差分の絶対値Plightnessは次の式(64)で表される。
Plightness=|Plightness1-Plightness2| …(64)
Plightness1がPlightness2より大きい場合
Cc1=Plightness …(65)
Cc2=0 …(66)
Plightness2がPlightness1より大きい場合
Cc1=0 …(67)
Cc2=Plightness …(68)
Pr1’=Pr-Cc1 …(69)
Pg1’=Pg …(70)
Pb1’=Pb-Cc1 …(71)
Plightness1’=Plightness1-Cc1 …(72)
Pr2’=Pr-Cc2 …(73)
Pg2’=Pg …(74)
Pb2’=Pb-Cc2 …(75)
また、補正前の画素値の明度をPlightness2、補正後の画素値の明度をPlightness2’として、次の式(76)で補正処理を行うこともできる。
Plightness2’=Plightness2-Cc2 …(76)
色空間角度情報算出部15は、発生起点検出部11が検出情報に関連する情報として保持している2つの方向(D1,D2)について、角度及び強度に関する色空間情報を夫々算出する(ステップS6)。
色空間角度差分算出部16は、算出した角度及び強度に関する色空間情報からそれらの差分を夫々算出する(ステップS7)。
Cab=Ca+Cb …(77)
Pr’=Pr-Cab …(78)
Pg’=Pg …(79)
Pb’=Pb-Cab …(80)
Pa’=Pa-Ca …(81)
また、補正前の画素値の強度をPs、補正後の画素値の強度をPs’として、以下の式(82)に従って補正を行うこともできる。
Ps’=Ps-Cb …(82)
補正量算出部17により、例えば式(17)〜(20)に従って補正量Ca1,Ca2及びCb1,Cb2を算出し、これらを用いて角度及び強度に基づく補正量Cab1,Cab2を、例えば、以下の式(83)及び(84)に従って算出することができる。算出方法は例えば次のようにする。
Cab1=Ca1+Cb1 …(83)
Cab2=Ca2+Cb2 …(84)
収差補正部17による角度に基づく補正処理は、例えば、図8に示すように補正対象の画素位置がD1方向の場合、補正前の画素値をPr1,Pg1,Pb1(図8)、補正後の画素値をPr1’,Pg1’,Pb1’(図9)として、以下の式(85)〜(87)で表すことができる。
Pr1’=Pr-Cab1 …(85)
Pg1’=Pg …(86)
Pb1’=Pb-Cab1 …(87)
Pangle1’=Pangle1-Cb1 …(88)
また補正前の画素値の強度をPstrength1、補正後の画素値の強度をPstrength1’とし、次の式(89)に従って補正処理を行うこともできる。
Pstrength1’=Pstrength1-Cb1 …(89)
Pr2’=Pr-Cab2 …(90)
Pg2’=Pg …(91)
Pb2’=Pb-Cab2 …(92)
Pangle2’=Pangle2-Cb2 …(93)
さらに、補正前の画素値の強度をPstrength2、補正後の画素値の強度をPstrength2’として、次の式(94)で補正処理を行うこともできる。
Pstrength2’=Pstrength2-Cb2 …(94)
色空間角度情報算出部15は、発生起点検出部11が検出情報に関連する情報として保持している2つの方向(D1,D2)について、角度及び明るさに関する色空間情報を夫々算出する(ステップS6)。
色空間角度差分算出部16は、算出した角度及び明るさに関する色空間情報からそれらの差分を夫々算出する(ステップS7)。
Cac=Ca+Cc …(95)
Pr’=Pr-Cac …(96)
Pg’=Pg …(97)
Pb’=Pb-Cac …(98)
Pa’=Pa-Ca …(99)
また、補正前の画素値の明度をPl、補正後の画素値の明度をPl’として、以下の式(100)に従って補正を行うこともできる。
Pl’=Pl-Cc …(100)
Cac1=Ca1+Cc1 …(101)
Cac2=Ca2+Cc2 …(102)
Pr1’=Pr-Cac1 …(103)
Pg1’=Pg …(104)
Pb1’=Pb- Cac1 …(105)
Pangle1’=Pangle1-Cb1 …(106)
Plightness1’=Plightness1-Cc1 …(107)
Pr2’=Pr-Cac2 …(108)
Pg2’=Pg …(109)
Pb2’=Pb-Cac2 …(110)
Pangle2’=Pangle2-Cb2 …(111)
また、補正前の画素値の明度をPlightness2、補正後の画素値の明度をPlightness2’とし、次の式(112)に従って補正処理を行うことができる。
Plightness2’=Plightness2-Cc2 …(112)
色空間角度情報算出部15は、発生起点検出部11が検出情報に関連する情報として保持している2つの方向(D1,D2)について、強度及び明るさに関する色空間情報を夫々算出する(ステップS6)。
色空間角度差分算出部16は、算出した強度及び明るさに関する色空間情報からそれらの差分を夫々算出する(ステップS7)。
Cbc=Cb+Cc …(113)
収差補正部4の補正処理は、図6に示すように補正前の画素値をPr,Pg,Pb、図7に示すように補正後の画素値をPr’,Pg’,Pb’として以下の式(114)〜(116)に従って行われる。
Pr’=Pr-Cbc …(114)
Pg’=Pg …(115)
Pb’=Pb-Cbc …(116)
Ps’=Ps-Cb …(117)
また、補正前の画素値の明度をPl、補正後の画素値の明度をPl’として、以下の式(118)に従って補正を行うこともできる。
Pl’=Pl-Cc …(118)
Cbc1=Cb1+Cc1 …(119)
Cbc2=Cb2+Cc2 …(120)
Pr1’=Pr-Cbc1 …(121)
Pg1’=Pg …(122)
Pb1’=Pb-Cbc1 …(123)
Pstrength1’=Pstrength1-Cb1 …(124)
Plightness1’=Plightness1-Cc1 …(125)
Pr2’=Pr-Cbc2 …(126)
Pg2’=Pg …(127)
Pb2’=Pb-Cbc2 …(128)
Pstrength2’=Pstrength2-Cb2 …(129)
さらに、補正前の画素値の明度をPlightness2、補正後の画素値の明度をPlightness2’とし、次の式(130)に従って補正処理を行うことができる。
Plightness2’=Plightness2-Cc2 …(130)
色空間角度情報算出部15は、発生起点検出部11が検出情報に関連する情報として保持している2つの方向(D1,D2)について、角度、強度及び明るさに関する色空間情報を夫々算出する(ステップS6)。
色空間角度差分算出部16は、算出した角度、強度及び明るさに関する色空間情報からそれらの差分を夫々算出する(ステップS7)。
Cabc=Ca+Cb+Cc …(131)
Pr’=Pr-Cabc …(132)
Pg’=Pg …(133)
Pb’=Pb-Cabc …(134)
Pa’=Pa-Ca …(135)
また、補正前の画素値の強度をPs、補正後の画素値の強度をPs’として、以下の式(136)に従って補正を行うこともできる。
Ps’=Ps-Cb …(136)
さらに、補正前の画素値の明度をPl、補正後の画素値の明度をPl’として、以下の式(137)に従って補正を行うこともできる。
Pl’=Pl-Cc …(137)
Cabc1=Ca1+Cb1+Cc1 …(138)
Cabc2=Ca2+Cb2+Cc2 …(139)
Pr1’=Pr-Cabc1 …(140)
Pg1’=Pg …(141)
Pb1’=Pb-Cabc1 …(142)
Pangle1’=Pangle1-Ca1 …(143)
Pstrength1’=Pstrength1-Cb1 …(144)
Plightness1’=Plightness1-Cc1 …(145)
し、次の式(146)〜(148)に従って補正処理を行うことができる。
Pr2’=Pr-Cabc2 …(146)
Pg2’=Pg …(147)
Pb2’=Pb-Cabc2 …(148)
Pangle2’=Pangle2-Ca2 …(149)
Pstrength2’=Pstrength2-Cb2 …(150)
Plightness2’=Plightness2-Cc2 …(151)
このようにすることで、フォーカス位置より広い奥行き範囲で軸上色収差の発生起点を検出することができるという利点がある。
このようにすることで、他方向D2にパープルフリンジが発生し、一方向D1のRの画素値の合計またはBの画素値の合計が、Gの画素値の合計より小さく、色相環で反対色に近い色となってパープルフリンジが目立つ場所を軸上色収差の発生起点として検出することができる。
このようにすることで、一方向D1にグリーンフリンジが発生し、他方向D2のRの画素値の合計またはBの画素値の合計が、Gの画素値の合計より大きく、色相環で反対色に近い色となってグリーンフリンジが目立つ場所を軸上色収差の発生起点として検出することができる。
PgD1+THR1>PrD1 …(152)
PgD2−THR2<PrD2 …(153)
PgD1+THB1>PbD1 …(154)
PgD2−THB2<PbD2 …(155)
ここで、THR1,THR2,THB1,THB2は任意の定数である。
THR1=NrD1−NgD1 …(156)
THR2=NrD2−NgD2 …(157)
THB1=NbD1−NgD1 …(158)
THB2=NbD2−NgD2 …(159)
このようにすることで、ノイズの影響を低減し、安定して軸上色収差の発生起点を検出することができるという利点がある。
PgD1+THR>PrD1 …(160)
PgD2+THR<PrD2 …(161)
PgD1+THB>PbD1 …(162)
PgD2+THB<PbD2 …(163)
ここで、THR,THBは任意の定数である。
THR=Pg(0,0)−−Pr(0,0) …(164)
THB=Pg(0,0)−−Pb(0,0) …(165)
このようにすることで、無彩色ではなく、色つきの被写体上に発生した軸上色収差の発生起点を検出することができるという利点がある。
PgD1>PrD1×KR …(166)
PgD2<PrD2×KR …(167)
PgD1>PbD1×KB …(168)
PgD2<PbD2×KB …(169)
ここで、KR,KBは任意の定数である。
KR=Pg(0,0)/Pr(0,0) …(170)
KB=Pg(0,0)/Pb(0,0) …(171)
このようにすることによっても、無彩色ではなく、色つきの被写体上に発生した軸上色収差の発生起点を検出することができるという利点がある。
本実施形態に係る画像処理装置1は、放送用据え置き型カメラ、ENGカメラ、民生用ハンディカメラ、デジタルカメラ等の製品に搭載して使用される。また、動画を扱う画像信号補正プログラム(CGプログラム)や画像編集装置等にも用いることができる。また、本実施形態に係る画像処理方法をコンピュータ(例えば、パーソナルコンピュータ)に実行させる画像処理プログラムとして用いることもできる。
3 軸上色収差補正量算出部
4 収差補正部
10 合計画素値算出部
11 発生起点検出部
12 領域判定部
15 色空間情報算出部
16 色空間差分算出部
17 補正量算出部
Claims (20)
- 入力画像中の注目画素を含み一列に配列する複数の画素について、該注目画素を挟んで一方向及び他方向に配列する画素の画素値を夫々色毎に合計する合計画素値算出部と、
該合計画素値算出部による算出結果又は前記注目画素の画素値の少なくとも一方に基づいて、前記注目画素が軸上色収差の発生起点であるか否かを判定し、発生起点を検出する発生起点検出部と、
前記発生起点として検出された注目画素を中心とする所定の周辺領域を軸上色収差領域と判定する領域判定部と、
前記発生起点として検出された前記注目画素に対し、前記合計画素値算出部による算出結果に基づいて、前記一方向及び前記他方向について特定色空間上の色空間情報を夫々算出する色空間情報算出部と、
該色空間情報算出部により算出された前記一方向の色空間情報と前記他方向の色空間情報との差分を算出する色空間差分算出部と、
該色空間差分算出部により算出された差分に応じて軸上色収差補正の補正量を算出する補正量算出部と、
前記軸上色収差領域について前記補正量を用いて補正する補正部と、
を備える画像処理装置。 - 前記色空間情報算出部が、特定色空間上の色空間情報として、色の角度に関する情報、色の強度に関する情報、及び色の明るさに関する情報の少なくとも1つを算出し、
前記色空間差分算出部が、前記色空間情報算出部による算出結果に基づいて、前記一方向の色空間情報と前記他方向の色空間情報との差分として、前記色の角度の差分、前記色の強度の差分、及び前記色の明るさの差分のうち少なくとも1つを算出し、
前記補正量算出部が、前記色空間差分算出部による算出結果に基づいて軸上色収差補正の補正量を算出する請求項1記載の画像処理装置。 - 前記発生起点検出部が、前記注目画素の画素値が所定の閾値よりも大きい場合、又は、前記合計画素値算出部により算出された前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計とRの画素値の合計との大小関係が、前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計とRの画素値の合計との大小関係と逆である場合、若しくは、前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計とBの画素値の合計との大小関係が、前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計とBの画素値の合計との大小関係と逆である場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点として検出する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1>PrD1
PgD2<PrD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1>PbD1
PgD2<PbD2
ここで、
PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1>PrD1
PgD2<PrD2
PgD2<PbD2
ここで、
PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1>PbD1
PgD2<PrD2
PgD2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1>PrD1
PgD1>PbD1
PgD2<PrD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1>PrD1
PgD1>PbD1
PgD2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計
である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1+THR1>PrD1
PgD2−−THR2<PrD2
PgD1+THB1>PbD1
PgD2−−THB2<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計、THR1,THR2,THB1,THB2は任意の定数である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1+THR>PrD1
PgD2+THR<PrD2
PgD1+THB>PbD1
PgD2+THB<PbD2
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計、THR,THBは任意の定数である。 - 前記発生起点検出部が、以下の条件式を満足する場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点であると判定する請求項1または2記載の画像処理装置。
PgD1>PrD1×KR
PgD2<PrD2×KR
PgD1>PbD1×KB
PgD2<PbD2×KB
ここで、PgD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計、PgD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計、PrD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のRの画素値の合計、PrD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のRの画素値の合計、PbD1は前記注目画素から前記一方向に配列している画素のBの画素値の合計、PbD2は前記注目画素から前記他方向に配列している画素のBの画素値の合計、KR,KBは任意の定数である。 - 前記画像が、各画素にRGB全ての画素値を有する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 前記画像が、各画素においてRGBの少なくとも1つの画素値が欠落した画素値を有する請求項1または2記載の画像処理装置。
- 入力画像中の注目画素を含み一列に配列する複数の画素について、該注目画素を挟んで一方向及び他方向に配列する画素の画素値を夫々色毎に合計する合計画素値算出ステップと、
該合計画素値算出ステップにおける算出結果又は前記注目画素の画素値の少なくとも一方に基づいて、前記注目画素を軸上色収差の発生起点として検出する発生起点検出ステップと、
前記発生起点として検出された注目画素を中心とする所定の周辺領域を軸上色収差領域と判定する領域判定ステップと、
前記発生起点として検出された前記注目画素に対し、前記合計画素値算出ステップにおける算出結果に基づいて、前記一方向及び前記他方向について特定色空間上の色空間情報を夫々算出する色空間情報算出ステップと、
該色空間情報算出ステップにおいて算出された前記一方向の色空間情報と前記他方向の色空間情報との差分を算出する色空間差分算出ステップと、
該色空間差分算出ステップにおいて算出された差分に応じて軸上色収差補正の補正量を算出する補正量算出ステップと、
前記軸上色収差領域について前記補正量を用いて補正する補正ステップと、
を備える画像処理方法。 - 前記色空間情報算出ステップにおいて、特定色空間上の色空間情報として、色の角度に関する情報、色の強度に関する情報、及び色の明るさに関する情報の少なくとも1つを算出し、
前記色空間差分算出ステップにおいて、前記色空間情報算出ステップによる算出結果に基づいて、前記一方向の色空間情報と前記他方向の色空間情報との差分として、前記色の角度の差分、前記色の強度の差分、及び前記色の明るさの差分のうち少なくとも1つを算出し、
前記補正量算出ステップにおいて、前記色空間差分算出ステップによる算出結果に基づいて軸上色収差補正の補正量を算出する請求項15記載の画像処理方法。 - 前記発生起点検出ステップにおいて、前記注目画素の画素値が所定の閾値よりも大きい場合、又は、前記合計画素値算出ステップにおいて算出された前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計とRの画素値の合計との大小関係が、前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計とRの画素値の合計との大小関係と逆である場合、若しくは、前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計とBの画素値の合計との大小関係が、前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計とBの画素値の合計との大小関係と逆である場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点として検出する請求項15又は16記載の画像処理方法。
- 入力画像中の注目画素を含み一列に配列する複数の画素について、該注目画素を挟んで一方向及び他方向に配列する画素の画素値を夫々色毎に合計する合計画素値算出ステップと、
該合計画素値算出ステップにおける算出結果又は前記注目画素の画素値の少なくとも一方に基づいて、前記注目画素を軸上色収差の発生起点として検出する発生起点検出ステップと、
前記発生起点として検出された注目画素を中心とする所定の周辺領域を軸上色収差領域と判定する領域判定ステップと、
前記発生起点として検出された前記注目画素に対し、前記合計画素値算出ステップにおける算出結果に基づいて、前記一方向及び前記他方向について特定色空間上の色空間情報を夫々算出する色空間情報算出ステップと、
該色空間情報算出ステップにおいて算出された前記一方向の色空間情報と前記他方向の色空間情報との差分を算出する色空間差分算出ステップと、
該色空間差分算出ステップにおいて算出された差分に応じて軸上色収差補正の補正量を算出する補正量算出ステップと、
前記軸上色収差領域について前記補正量を用いて補正する補正ステップと、
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。 - 前記コンピュータが、
前記色空間情報算出ステップにおいて、特定色空間上の色空間情報として、色の角度に関する情報、色の強度に関する情報、及び色の明るさに関する情報の少なくとも1つを算出し、
前記色空間差分算出ステップにおいて、前記色空間情報算出ステップによる算出結果に基づいて、前記一方向の色空間情報と前記他方向の色空間情報との差分として、前記色の角度の差分、前記色の強度の差分、及び前記色の明るさの差分のうち少なくとも1つを算出し、
前記補正量算出ステップにおいて、前記色空間差分算出ステップによる算出結果に基づいて軸上色収差補正の補正量を算出する請求項18記載の画像処理プログラム。 - 前記コンピュータが、
前記発生起点検出ステップにおいて、前記注目画素の画素値が所定の閾値よりも大きい場合、又は、前記合計画素値算出ステップにおいて算出された前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計とRの画素値の合計との大小関係が、前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計とRの画素値の合計との大小関係と逆である場合、若しくは、前記一方向に配列している画素のGの画素値の合計とBの画素値の合計との大小関係が、前記他方向に配列している画素のGの画素値の合計とBの画素値の合計との大小関係と逆である場合に、前記注目画素を軸上色収差の発生起点として検出する請求項18記載の画像処理プログラム。
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