JPH11215512A - Image processing unit - Google Patents

Image processing unit

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JPH11215512A
JPH11215512A JP10015325A JP1532598A JPH11215512A JP H11215512 A JPH11215512 A JP H11215512A JP 10015325 A JP10015325 A JP 10015325A JP 1532598 A JP1532598 A JP 1532598A JP H11215512 A JPH11215512 A JP H11215512A
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color
image
pixel
color signal
parameter
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Taketo Tsukioka
健人 月岡
Takeo Tsuruoka
建夫 鶴岡
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a image processing nit, where artifacts hardly take place at all parts of an image and missing color signals are restored to generate an image with high quality. SOLUTION: An area extract section 20 extracts plural image area from each pixel of an input image, a means variance evaluation section 24 and a parameter calculation section 28 estimate color correlation on each extracted image area to obtain a parameter. Then a parameter evaluation section 32 evaluates the reliability of each parameter estimated by the means variance evaluation section 24 and the parameter calculation section 28 and gives only the parameters with high reliability to a pixel restoring section 34. The pixel restoring section 34 restores a color signal value of each pixel of the input image, based on only the parameters relating to the pixel among received parameters.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各画素の色が複数
種の色信号値により表現されるカラーディジタル画像を
出力する画像処理装置に係り、特に、単板撮像系又は二
板撮像系により得られたために各画素について1種類以
上の色信号値が欠落しているディジタル画像を入力し、
各画素における欠落色信号値が補われたカラーディジタ
ル画像を出力する画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for outputting a color digital image in which the color of each pixel is represented by a plurality of types of color signal values, and more particularly, to a single-chip imaging system or a two-chip imaging system. Input a digital image that is missing one or more color signal values for each pixel
The present invention relates to an image processing apparatus that outputs a color digital image in which a missing color signal value in each pixel is supplemented.

【0002】[0002]

【従来の技術】色フィルタをモザイク状に受光面に配し
た撮像素子を用いる単板撮像系や、一枚はG(緑)フィ
ルタのみ、もう一枚はR(赤)とB(青)のモザイクフ
ィルタを配した2枚のCCDで撮像を行う二板撮像系
は、分光系と3枚の撮像素子を用いる三板撮像系に対し
安価に構成できるという利点をもつ。ただし、これらの
撮像系では、得られた画像の各画素において色信号値が
少なくとも一つ以上欠落するため、その色信号値を推定
して補う補間処理が必要となる。
2. Description of the Related Art A single-chip image pickup system using an image pickup device in which color filters are arranged on a light receiving surface in a mosaic form, one is a G (green) filter only, and the other is an R (red) and B (blue) filter. A two-chip imaging system that performs imaging with two CCDs provided with a mosaic filter has an advantage that it can be configured at a lower cost than a three-chip imaging system using a spectral system and three imaging elements. However, in these imaging systems, since at least one or more color signal values are missing in each pixel of the obtained image, interpolation processing for estimating and supplementing the color signal values is required.

【0003】この補間処理として、ある画素の欠落する
色信号値をその周囲の欠落していない同種の色信号値の
平均値で補う単純線形補間処理が従来広く行われてき
た。しかし、その処理結果には、色フィルタ配置に応じ
た偽色、エッジ部の凹凸や色付きなど、画質を劣化させ
る現象が生じる。そのため、これらの現象の発生を抑え
て画質を向上させる新たな欠落色信号値の復元手法が提
案されている。なかでも、カラー画像の局所領域におけ
る色信号値間の関係、いわゆる色相関を利用して欠落色
信号値を補う方法が画質向上効果が高い。
Conventionally, as this interpolation processing, simple linear interpolation processing in which a missing color signal value of a certain pixel is supplemented with an average value of the same non-missing color signal values around the pixel is conventionally performed. However, the processing results include a phenomenon that degrades the image quality, such as a false color according to the color filter arrangement, and unevenness or coloring of the edge portion. Therefore, a new method of restoring a missing color signal value that suppresses the occurrence of these phenomena and improves the image quality has been proposed. Above all, a method of compensating for missing color signal values using a relationship between color signal values in a local region of a color image, so-called color correlation, has a high image quality improving effect.

【0004】例えばその第一の例として、特開平4−5
02096号公報では、輝度信号が高サンプリング密度
で、他の色信号が相対的に低サンプリング密度で得られ
ている画像信号において、低サンプリング密度の色信号
に対する補間法を開示している。この方法では、低サン
プリング密度の色信号は高サンプリング密度の輝度信号
を用いて算出される。このため、低サンプリング密度の
信号S2のサンプリング位置には必ず高サンプリング密
度の信号S1の標本値が存在すると仮定する。信号S2
のサンプリング位置におけるS1の標本値の間の差を所
定の閾値と比較し、閾値を下回る場合は信号S2の標本
値のみを用いた単純線形補間処理を行う。閾値を上回る
場合は信号S2のサンプリング位置間にエッジがあると
判断し、S1とS2がS2=a*S1+bなる線形な関
係にあると仮定して、係数a及びbをS2のサンプリン
グ位置におけるS1とS2の値から求める。
For example, as a first example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Publication No. 02096 discloses an interpolation method for a low sampling density color signal in an image signal in which a luminance signal is obtained at a high sampling density and other color signals are obtained at a relatively low sampling density. In this method, a low sampling density chrominance signal is calculated using a high sampling density luminance signal. For this reason, it is assumed that a sample value of the high sampling density signal S1 always exists at the sampling position of the low sampling density signal S2. Signal S2
The difference between the sample values of S1 at the sampling position is compared with a predetermined threshold value. If the difference is smaller than the threshold value, a simple linear interpolation process using only the sample values of the signal S2 is performed. If the threshold value is exceeded, it is determined that there is an edge between the sampling positions of the signal S2, and it is assumed that S1 and S2 have a linear relationship of S2 = a * S1 + b, and the coefficients a and b are set to S1 at the sampling position of S2. And the value of S2.

【0005】また、第二の例として、特開平5−564
46号公報では、画像の局所領域では明るさの変化より
色の変化が緩やかであると仮定して、カラービデオカメ
ラにおいて得られたN種類の各色信号を二次元ローパス
処理し、ある画素Pにおいて欠落するK色信号値(Kは
1〜Nの何れか)を、その画素Pに存在するL色信号値
(Lは1〜Nの何れか)から式 K=(Klow /Llow
)×L により算出する。Klow ,Llow はK色信
号,L色信号をそれぞれローパス処理した信号の、画素
Pにおける値である。
[0005] As a second example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-564 is disclosed.
No. 46, suppose that a change in color is more gradual than a change in brightness in a local area of an image, and performs two-dimensional low-pass processing on each of N types of color signals obtained by a color video camera, The missing K color signal value (K is any one of 1 to N) is calculated from the L color signal value (L is any one of 1 to N) of the pixel P by the following equation: K = (Klow / Llow)
) × L. Klow and Llow are values of the signals obtained by subjecting the K color signal and the L color signal to low-pass processing at the pixel P, respectively.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】色相関を利用する従来
技術は、いずれも一般の画像の持つ色相関の性質につい
てある仮定を立て、各画素の近傍でその仮定が成立する
として処理を行うものである。
Any of the prior arts utilizing color correlation makes a certain assumption about the nature of the color correlation of a general image and performs processing on the assumption that the assumption holds near each pixel. It is.

【0007】しかし、これらの従来技術では、画像中に
は設けた仮定が成立しない近傍を持つ画素もあり、その
ような部位の処理結果にはアーティファクト(本来存在
しない画像特徴)が生じて、かえって画質が劣化すると
いう点については記載されていない。
However, in these prior arts, there are pixels in the image having a neighborhood where the assumption provided does not hold, and artifacts (image characteristics that do not originally exist) are generated in the processing results of such a part. No mention is made of degradation of image quality.

【0008】また、近傍で色相関に関する仮定が成立し
ている画素に関しても、従来技術では各画素につきただ
一つの近傍をとり、その近傍における色相関を用いて欠
落色信号値の復元を行っていた。そのため、復元結果が
ノイズに弱いという点については記載されていない。
[0008] Further, in the prior art, for a pixel for which an assumption regarding color correlation is established in the vicinity, only one neighborhood is taken for each pixel, and the missing color signal value is restored using the color correlation in the vicinity. Was. Therefore, there is no description that the restoration result is weak against noise.

【0009】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、色相関に関して設けた仮定がある領域内で成立する
かどうかを判断し、仮定が成立すると判断された領域の
情報だけを用いて欠落色信号値の復元を行うことによ
り、画像の全ての部位でアーティファクトが生じにくく
且つ高品位の画像を生成できる欠落色信号値の復元が可
能な画像処理装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is determined whether or not an assumption made regarding color correlation is established in a certain area, and only information of an area determined to be satisfied is used by using information of the area determined to be established. The object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of restoring a missing color signal value by performing restoration of a missing color signal value so that artifacts hardly occur in all parts of the image and generating a high-quality image. .

【0010】また、本発明は、ある画素に対しその画素
に関する複数の近傍の色相関を総合して処理を行うこと
により、ノイズに強い欠落色信号値の復元が可能な画像
処理装置を提供することを目的とする。
The present invention also provides an image processing apparatus capable of restoring a missing color signal value that is resistant to noise by performing processing on a certain pixel by integrating a plurality of neighboring color correlations related to the pixel. The purpose is to:

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による画像処理装置は、単板撮像系または
二板撮像系により得られた、各画素について1種類以上
の色信号値が欠落しているディジタル画像を入力し、各
画素の欠落色信号値を推定してカラーディジタル画像を
出力する画像処理装置であって、上記色信号値が欠落し
ているディジタル画像から各画素につき複数の相異なる
画像領域を抽出する領域抽出手段と、上記領域抽出手段
により抽出された個々の画像領域に対し、その画像領域
上の色相関を表す色相関パラメータを、その画像領域上
に存在する色信号値に基づいて推定する色相関パラメー
タ推定手段と、上記色相関パラメータ推定手段により推
定された個々の色相関パラメータの信頼性をその色相関
パラメータ及びその色相関パラメータに対応する画像領
域上の色信号値に基づいて評価し、信頼性の高い色相関
パラメータだけを選抜するパラメータ選抜手段と、上記
色信号値が欠落しているディジタル画像の各画素に対
し、その画素に存在する色信号値と上記色相関パラメー
タ選抜手段により選抜された色相関パラメータのうち対
応する画像領域がその画素を包含するものとに基づいて
その画素の欠落色信号値を復元する復元手段と、を備え
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention comprises at least one type of color signal value for each pixel obtained by a single-chip imaging system or a two-chip imaging system. An image processing apparatus for inputting a digital image having missing color, estimating a missing color signal value of each pixel, and outputting a color digital image, comprising: A region extracting unit for extracting a plurality of different image regions, and a color correlation parameter representing a color correlation on the image region for each image region extracted by the region extracting unit is present on the image region. A color correlation parameter estimating means for estimating based on the color signal value; and a reliability of each color correlation parameter estimated by the color correlation parameter estimating means. Parameter selection means for evaluating based on the color signal value on the image area corresponding to the color correlation parameter and selecting only the color correlation parameter with high reliability, and for each pixel of the digital image lacking the color signal value On the other hand, the missing color signal value of the pixel is reconstructed based on the color signal value present in the pixel and the color correlation parameter selected by the color correlation parameter selection means, the corresponding image area including the pixel. And a restoring means for performing the restoration.

【0012】即ち、本発明の画像処理装置によれば、領
域抽出手段が入力画像の各画素につき複数の画像領域を
抽出し、抽出された個々の画像領域に対し、画像領域上
の色相関を色相関パラメータ推定手段が推定してパラメ
ータ化する。そして、パラメータ選抜手段が色相関パラ
メータ推定手段により推定された個々のパラメータの信
頼性を評価し、信頼性の高いパラメータだけを復元手段
に送る。復元手段では、入力画像の各画素において、送
られてきたパラメータのうちその画素に関連するものに
基づいてその画素の色信号値を復元する。
That is, according to the image processing apparatus of the present invention, the area extracting means extracts a plurality of image areas for each pixel of the input image, and performs color correlation on the extracted image areas with respect to each of the extracted image areas. The color correlation parameter estimating means estimates and parameterizes. Then, the parameter selection unit evaluates the reliability of each parameter estimated by the color correlation parameter estimation unit, and sends only the highly reliable parameter to the restoration unit. The restoring unit restores the color signal value of each pixel of the input image based on the parameter related to that pixel among the parameters sent.

【0013】従って、入力画像の各画素に対し複数の画
像領域が採られ、各画像領域上の色相関パラメータのう
ち信頼性の高いものだけが選抜されるため、信頼性の低
いパラメータを用いることにより生じるアーティファク
トを抑制することができる。また、各画素の欠落色信号
値の復元をその画素に関連する複数の色相関パラメータ
から行うため、ノイズに強い復元が可能となる。
Therefore, a plurality of image areas are taken for each pixel of the input image, and only highly reliable color correlation parameters are selected from the image areas. Can be suppressed. In addition, since the restoration of the missing color signal value of each pixel is performed from a plurality of color correlation parameters related to the pixel, it is possible to achieve a strong restoration against noise.

【0014】また、本発明による画像処理装置は、単板
撮像系または二板撮像系により得られた、各画素につい
て1種類以上の色信号値が欠落しているディジタル画像
を入力し、各画素の欠落色信号値を推定してカラーディ
ジタル画像を出力する画像処理装置であって、上記色信
号値が欠落しているディジタル画像から各画素につき複
数の相異なる画像領域を抽出する領域抽出手段と、上記
領域抽出手段により抽出された個々の画像領域に対し、
その画像領域上の色相関を表す色相関パラメータを、そ
の画像領域上に存在する色信号値に基づいて推定する色
相関パラメータ推定手段と、各画像領域上の欠落色信号
値をその画像領域に対応する色相関パラメータと各画素
に存在する色信号値とから復元して復元画像領域を生成
する領域復元手段と、上記領域復元手段により生成され
た個々の復元画像領域に対し、その復元画像領域上の色
信号値に基づいて復元結果の信頼性を評価し、信頼性が
高いと評価された復元画像領域を選抜する復元領域選抜
手段と、上記色信号値が欠落しているディジタル画像の
各画素に対し、上記復元領域選抜手段により選抜された
復元画像領域のうちその画素を含むものに基づいてその
画素の欠落色信号値を復元する画素復元手段と、を備え
ることを特徴とする。
Further, the image processing apparatus according to the present invention inputs a digital image obtained by a single-chip imaging system or a two-chip imaging system, in which one or more types of color signal values are missing for each pixel. An image processing apparatus for estimating a missing color signal value and outputting a color digital image, wherein a plurality of different image areas are extracted for each pixel from the digital image having the missing color signal value. , For each image region extracted by the region extraction means,
A color correlation parameter estimating means for estimating a color correlation parameter representing a color correlation on the image area based on a color signal value present on the image area; and a missing color signal value on each image area in the image area. Area restoring means for restoring from a corresponding color correlation parameter and a color signal value present in each pixel to generate a restored image area; and for each restored image area generated by the area restoring means, the restored image area A restoration area selection unit that evaluates the reliability of the restoration result based on the above color signal values and selects a restoration image area evaluated as having high reliability, and a digital image in which the color signal values are missing. Pixel restoring means for restoring a missing color signal value of a pixel on the basis of a pixel including the pixel in the restored image area selected by the restoring area selecting means. .

【0015】即ち、本発明の画像処理装置によれば、領
域抽出手段が入力画像の各画素につき複数の画像領域を
抽出し、抽出された個々の画像領域に対し、画像領域上
の色相関を色相関パラメータ推定手段が推定してパラメ
ータ化する。そして、推定された個々のパラメータにつ
き領域復元手段が対応する画像領域上の各画素における
欠落色信号値を復元し、カラーの復元画像領域を生成す
る。この処理は各色相関パラメータと対応する画像領域
上に既に存在する色信号値とに基づいて行われる。各色
相関パラメータにつきこうして復元画像領域が生成され
ると、復元領域選抜手段は各復元画像領域上の色信号値
に基づいて復元結果の信頼性を評価し、信頼性が高いと
評価された復元画像領域のみを選抜する。画素復元手段
では、入力画像の各画素において、復元領域選抜手段に
より選抜された復元画像領域のうちその画素を包含する
ものに基づいてその画素の色信号値を復元する。
That is, according to the image processing apparatus of the present invention, the region extracting means extracts a plurality of image regions for each pixel of the input image, and performs color correlation on the extracted image regions with respect to each of the extracted image regions. The color correlation parameter estimating means estimates and parameterizes. Then, the region restoring unit restores the missing color signal value at each pixel on the corresponding image region for each of the estimated parameters, and generates a color restored image region. This processing is performed based on each color correlation parameter and a color signal value already existing on the corresponding image area. When the restored image area is thus generated for each color correlation parameter, the restored area selection means evaluates the reliability of the restored result based on the color signal values on each restored image area, and the restored image that has been evaluated to be highly reliable Select only areas. The pixel restoring unit restores a color signal value of each pixel of the input image based on a pixel including the pixel in the restored image area selected by the restoration area selecting unit.

【0016】従って、入力画像の各画素に対して複数の
画像領域が採られ、各画像領域上の欠落色信号値がその
画像領域上の色相関パラメータに基づいて復元され、信
頼性が高いと判断された復元結果だけが選抜されて各画
素の欠落色信号値の復元に利用されるため、信頼性の低
い復元結果が利用されることにより生じるアーティファ
クトを抑制することができる。また、各画素の欠落色信
号値の復元をその画素に関連する複数の復元結果に基づ
いて行うため、ノイズに強い復元が可能となる。さら
に、各画像領域の復元結果を直接復元の信頼性の判定に
用いるため、信頼性の評価がより確実で且つ効率的な処
理が可能になる。
Therefore, a plurality of image areas are taken for each pixel of the input image, and the missing color signal value on each image area is restored based on the color correlation parameter on the image area, and the reliability is high. Since only the determined restoration result is selected and used for restoring the missing color signal value of each pixel, it is possible to suppress artifacts caused by using the unreliable restoration result. In addition, since the restoration of the missing color signal value of each pixel is performed based on a plurality of restoration results related to the pixel, it is possible to perform a strong restoration against noise. Furthermore, since the restoration result of each image area is directly used to determine the reliability of restoration, the reliability evaluation can be performed more reliably and efficiently.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】[第1の実施の形態]図1は、本発明の第
1の実施の形態にかかる画像処理装置の適用された電子
カメラシステムの構成を示す図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electronic camera system to which an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied.

【0019】この電子カメラシステムは、電子カメラ1
0と該電子カメラ10にケーブル接続された処理装置本
体12とから構成されている。
This electronic camera system includes an electronic camera 1
0 and a processing apparatus main body 12 connected to the electronic camera 10 via a cable.

【0020】電子カメラ10内には、単板原色CCD1
4とA/Dコンバータ16が配され、A/Dコンバータ
16の出力が、本体12内に構成された入力画像バッフ
ァ18に供給されるように接続されている。
In the electronic camera 10, a single-plate primary color CCD 1 is provided.
4 and an A / D converter 16. The output of the A / D converter 16 is connected to an input image buffer 18 provided in the main body 12.

【0021】本体12内には、該入力画像バッファ18
の他に、領域抽出部20、領域バッファ22、平均・分
散評価部24、フィルタ配置保持ROM26、パラメー
タ算出部28、パラメータバッファ30、パラメータ評
価部32、画素復元部34、出力画像バッファ36が配
されている。ここで、入力画像バッファ18の出力は領
域抽出部20に入力され、該領域抽出部20の出力は領
域バッファ22に入力される。領域バッファ22の出力
は平均・分散評価部24及び画素復元部34に入力され
る。また、フィルタ配置保持ROM26には単板原色C
CD14上のモザイク色の配置情報が記憶されており、
このフィルタ配置保持ROM26の出力は、上記平均・
分散評価部24とパラメータ算出部28に入力されるよ
うになっている。上記平均・分散評価部24の出力は、
上記パラメータ算出部28に入力される。該パラメータ
算出部28の出力はパラメータバッファ30に入力さ
れ、該パラメータバッファ30の出力はパラメータ評価
部32に入力される。該パラメータ評価部32の出力
は、上記画素復元部34に出力される。そして、この画
素復元部34の出力は出力画像バッファ36に入力さ
れ、該出力画像バッファ36の出力が当該処理装置本体
12の外部へ導出されるようになっている。
In the main body 12, the input image buffer 18 is provided.
In addition, an area extraction unit 20, an area buffer 22, an average / variance evaluation unit 24, a filter arrangement holding ROM 26, a parameter calculation unit 28, a parameter buffer 30, a parameter evaluation unit 32, a pixel restoration unit 34, and an output image buffer 36 are arranged. Have been. Here, the output of the input image buffer 18 is input to the area extraction unit 20, and the output of the area extraction unit 20 is input to the area buffer 22. The output of the area buffer 22 is input to the average / variance evaluation unit 24 and the pixel restoration unit 34. The filter arrangement holding ROM 26 has a single-plate primary color C.
The arrangement information of the mosaic colors on the CD 14 is stored,
The output of the filter arrangement holding ROM 26 is equal to the average
The data is input to the variance evaluator 24 and the parameter calculator 28. The output of the average / variance evaluation unit 24 is
The data is input to the parameter calculator 28. The output of the parameter calculation unit 28 is input to a parameter buffer 30, and the output of the parameter buffer 30 is input to a parameter evaluation unit 32. The output of the parameter evaluation unit 32 is output to the pixel restoration unit 34. The output of the pixel restoring unit 34 is input to the output image buffer 36, and the output of the output image buffer 36 is led out of the processing device main body 12.

【0022】この処理装置本体12の外部には、例え
ば、JPEG等の画像圧縮処理を行う圧縮処理部とメモ
リカード等の記憶媒体とを配し、上記出力画像バッファ
36から出力されるカラーディジタル画像を圧縮して保
存するのが通常である。
A compression processing section for performing image compression processing such as JPEG and a storage medium such as a memory card are arranged outside the processing apparatus body 12, and a color digital image output from the output image buffer 36 is provided. It is normal to compress and save.

【0023】なお、この電子カメラシステムは、電子カ
メラ10と処理装置本体12とを別体構成としている
が、図1に破線で示すように、電子カメラ10と処理装
置本体12、及び図示しない圧縮処理部と記憶媒体を一
つの筐体に一体化して、電子カメラ装置として構成して
も良いことは勿論である。
In this electronic camera system, the electronic camera 10 and the processing device main body 12 are configured separately, but as shown by a broken line in FIG. It goes without saying that the processing section and the storage medium may be integrated into one housing to constitute an electronic camera device.

【0024】次に、図1に示したような構成における動
作を説明する。
Next, the operation in the configuration as shown in FIG. 1 will be described.

【0025】電子カメラ10により撮像が行われると、
単板原色CCD14からの信号はA/Dコンバータ16
を経てディジタル化され、本体12の入力画像バッファ
18にディジタル単板画像として転送される。同じシー
ンを三板撮像系により撮像した場合に得られる原RGB
画像が各画素にR,G,Bの三種類の色信号値を有する
のに対し、このディジタル単板画像は、各画素に単板原
色CCD14の色フィルタ配置に応じて一種類の色信号
値しか持たず、他の2種類の色信号値は欠落している。
そこで、本体12内ではディジタル単板画像の各画素で
欠落する色信号値を推定し、同じシーンを三板撮像系に
より撮像した場合に得られる原RGB画像を復元する処
理を行う。この復元処理は、入力画像バッファ18内の
ディジタル単板画像の各画素に対して順次以下の処理が
行わることで達成される。
When an image is taken by the electronic camera 10,
The signal from the single-plate primary color CCD 14 is supplied to the A / D converter 16.
, And transferred to the input image buffer 18 of the main body 12 as a digital single-plate image. Original RGB obtained when the same scene is imaged by the three-panel imaging system
While the image has three color signal values of R, G, and B for each pixel, this digital single-chip image has one color signal value for each pixel in accordance with the color filter arrangement of the single-plate primary color CCD 14. And the other two types of color signal values are missing.
Therefore, in the main body 12, a process of estimating a missing color signal value at each pixel of the digital single-chip image and restoring an original RGB image obtained when the same scene is imaged by the three-chip imaging system is performed. This restoration processing is achieved by sequentially performing the following processing on each pixel of the digital single-chip image in the input image buffer 18.

【0026】以下の説明において、現在復元処理の対象
となっている画素を注目画素と呼ぶ。また、画像のある
領域において各画素におけるS色信号値(SはR,G,
Bの何れか)を取り出すことにより形成される画像をそ
の領域内のS色信号と呼ぶことにする。
In the following description, the pixel currently subjected to the restoration processing is referred to as a target pixel. Further, in a certain area of the image, the S color signal value (S is R, G,
B) is called an S-color signal in that area.

【0027】まず、領域抽出部20は、注目画素を含む
5×5画素の大きさを持つ矩型領域の全てに対して、そ
の領域内の画像を順次入力画像バッファ18から読み出
し、読み出した画像を領域バッファ22に書き込む。全
ての矩型領域内の画像の書き込みが終了すると、平均・
分散評価部24は、各矩型領域内の画像を領域バッファ
22より並列に読み出し、各画像に対して次の処理を並
列に行う。
First, the region extracting unit 20 sequentially reads out the images in all the rectangular regions having the size of 5 × 5 pixels including the target pixel from the input image buffer 18 and reads out the read images. Is written to the area buffer 22. When writing of images in all rectangular areas is completed, the average
The variance evaluator 24 reads the images in each rectangular area in parallel from the area buffer 22 and performs the following processing on each image in parallel.

【0028】即ち、平均・分散評価部24は、読み出し
た矩型領域の位置とフィルタ配置保持ROM26に記憶
されている色フィルタの配置情報とから、矩型領域内で
R色信号値が得られる画素位置を特定し、それらの画素
位置における色信号値の平均値Ar 及び分散Vr を計算
する。G,B色信号についても同様に平均値Ag ,Ab
及び分散Vg ,Vb を計算する。ここで、r,g,bは
色信号の種類を表す添字である。そして、分散Vc (c
はr,g,bの何れか)からパラメータ算出部28で算
出されるパラメータの信頼性を以下に示すような式
(1)により予測する。Vc が式(1)を満たす場合に
だけ、Ac ,Vc (cはr,g,bの何れか)をパラメ
ータ算出部28に転送する。式(1)とパラメータの信
頼性の関係は後述する。
That is, the average / variance evaluator 24 obtains the R color signal value in the rectangular area from the read position of the rectangular area and the arrangement information of the color filters stored in the filter arrangement holding ROM 26. It specifies a pixel position, calculates an average value a r and variance V r of the color signal values at those pixel positions. Similarly, for the G and B color signals, the average values A g and A b
And the variances V g and V b are calculated. Here, r, g, and b are suffixes indicating the types of color signals. And the variance V c (c
Is any of r, g, and b), and predicts the reliability of the parameter calculated by the parameter calculation unit 28 using the following equation (1). Only when V c satisfies Equation (1), A c and V c (c is any of r, g, and b) are transferred to the parameter calculation unit 28. The relationship between equation (1) and the reliability of the parameters will be described later.

【0029】[0029]

【数1】 (Equation 1)

【0030】ここで、max(p,q)はpとqの最大
値、min(p,q)はpとqの最小値を示す。Th
1,Th2は適切な閾値である。
Here, max (p, q) indicates the maximum value of p and q, and min (p, q) indicates the minimum value of p and q. Th
1, Th2 is an appropriate threshold.

【0031】パラメータ算出部28では、計算値Ac
c が転送されると、まず、注目画素に存在する色信号
値の種類S(SはR,G,Bの何れか)を、フィルタ配
置保持ROM26に記憶されている色フィルタの配置情
報と矩型領域の位置とから特定する。その後、転送され
た平均値及び分散から、それらが算出された矩型領域内
の原RGB画像において色信号Sと他の色信号T(Tは
R,G,BのうちSでないもの)の間に成り立っている
はずの関係を推定する。この関係を以下色信号SとTの
色相関と呼ぶ。推定される色信号SとTの色相関はパラ
メータαst,βstを含んだ次の式(2)で表わされる。
The parameter calculator 28 calculates the calculated values A c ,
When Vc is transferred, first, the type S (S is any of R, G, B) of the color signal value present in the target pixel is determined by referring to the color filter layout information stored in the filter layout holding ROM 26. It is specified from the position of the rectangular area. Then, based on the transferred average value and variance, a color signal S and another color signal T (T is not R among R, G, and B) in the original RGB image in the rectangular area where they are calculated. Estimate the relationship that should hold. This relationship is hereinafter referred to as a color correlation between the color signals S and T. The color correlation between the estimated color signals S and T is expressed by the following equation (2) including the parameters α st and β st .

【0032】 T=αst×S+βst …(2) (s,tはS,Tに対応した添字でr,g,bの何れ
か) ここで、パラメータαst,βstは色相関パラメータと呼
ばれ、平均値Ac 及び分散Vc から計算される。
T = α st × S + β st (2) (s and t are suffixes corresponding to S and T and are any of r, g and b) Here, parameters α st and β st are color correlation parameters and It is called and calculated from the average value A c and the variance V c .

【0033】ここで、原RGB画像における色相関、及
び式(2)の意味について述べる。一般に、支配的な照
明光が一つであるような自然な照明環境のもとで拡散反
射特性を持つ物体を撮像した場合、原RGB画像におけ
るその物体表面に対応する画素PにおけるC色信号値C
p (CはR,G,Bの何れか)は、支配的な照明光の分
光特性をL(λ)、物体表面の分光反射率をRef
(λ)、撮像素子の分光感度特性をFc (λ)(cはC
に対応してr,g,bの何れか)とすれば、
Here, the color correlation in the original RGB image and the meaning of equation (2) will be described. Generally, when an object having a diffuse reflection characteristic is imaged under a natural illumination environment in which there is one dominant illumination light, a C color signal value at a pixel P corresponding to the object surface in the original RGB image C
p (C is any one of R, G, and B) is L (λ) representing the spectral characteristic of the dominant illumination light, and Ref is the spectral reflectance of the object surface.
(Λ), the spectral sensitivity characteristic of the image sensor is expressed as F c (λ) (c is C
Any of r, g, and b)

【数2】 (Equation 2)

【0034】となる。この式(3)中、n(P)は照明
光の向きと画素Pに対応する物体表面の法線の向きとで
決まる量であり、A(λ)は照明光と複数物体の多重反
射の結果生じる周辺光の分光特性である。積分は撮像素
子の分光感度が正となる波長の範囲でとる。この式
(3)から、画素Pの近傍における色信号CとC’
(C,C’はR,G,Bの何れか)の間には、α,βを
パラメータとして、 C=α×C’+β …(4) という線形な関係式が成り立つことがわかる。
## EQU1 ## In this equation (3), n (P) is an amount determined by the direction of the illumination light and the direction of the normal to the object surface corresponding to pixel P, and A (λ) is the multiple reflection of the illumination light and multiple objects. It is the spectral characteristics of the resulting ambient light. The integration is performed in the wavelength range where the spectral sensitivity of the image sensor is positive. From this equation (3), the color signals C and C ′ in the vicinity of the pixel P are obtained.
It can be seen that a linear relational expression of C = α × C ′ + β (4) is established between (C, C ′ is any of R, G, B) using α and β as parameters.

【0035】また、物体が鏡面反射特性と拡散反射特性
を合わせ持つ場合は、物体の広い範囲の表面に対応する
領域における色信号CとC’は、図2で示される関係を
持つことが知られている。図2は、その領域内の原RG
B画像の各画素についてC色信号値を横軸に、C’色信
号値を縦軸にプロットしたもので、領域内の色信号間の
関係が図示されている。以下、このようなグラフを色相
関図と呼ぶ。ここで、画素Pのごく小さな近傍における
色信号C,C’の関係はこのグラフのごく一部を取り出
したものとみなせるが、これは式(4)で十分近似でき
る。さらに複雑な照明条件と物体の反射特性のもとで
も、単一素材の物体表面に対応するごく小さな画像領域
においては、色信号C,C’の関係は式(4)の直線で
近似できる。これが、色相関に式(2)を用いる理由で
ある。
When the object has both specular reflection characteristics and diffuse reflection characteristics, it is known that the color signals C and C 'in the region corresponding to the surface of the object over a wide range have the relationship shown in FIG. Have been. FIG. 2 shows the original RG in that region.
For each pixel of the B image, the C color signal value is plotted on the horizontal axis, and the C ′ color signal value is plotted on the vertical axis, showing the relationship between the color signals in the area. Hereinafter, such a graph is called a color correlation diagram. Here, the relationship between the color signals C and C ′ in a very small neighborhood of the pixel P can be considered to be obtained by extracting a very small part of this graph, but this can be sufficiently approximated by Expression (4). Even under more complicated lighting conditions and reflection characteristics of an object, in a very small image area corresponding to the surface of an object made of a single material, the relationship between the color signals C and C ′ can be approximated by the straight line of Expression (4). This is the reason for using equation (2) for color correlation.

【0036】次に、図3を用いて色相関パラメータ
αst,βstを計算値Ac ,Vc から推定する方法につい
て説明する。
Next, a method of estimating the color correlation parameters α st and β st from the calculated values A c and V c will be described with reference to FIG.

【0037】図3中の右方に示す色相関図において、薄
い網掛け部分は原RGB画像における色信号38のうち
色信号SとTを図示したもので、本来の2色信号の色相
関を示している。しかし、矩形領域内の単板画像の色信
号40は、一画素につき一色信号値であるために、図3
の斜線のハッチング部分で表され、上記薄い網掛け部分
を各軸に射影したものしか得られない。そこで、本実施
の形態では、本来の色相関を近似する推定近似線42
を、図3の斜線ハッチング部分から以下のように推定す
る。
In the color correlation diagram shown on the right side in FIG. 3, light shaded portions show the color signals S and T of the color signals 38 in the original RGB image, and the color correlation between the original two color signals is shown. Is shown. However, since the color signal 40 of the single-plate image in the rectangular area has one color signal value per pixel, FIG.
Are obtained by projecting the thin hatched portions on the respective axes. Therefore, in the present embodiment, the estimated approximation line 42 approximating the original color correlation is used.
Is estimated from the hatched portion in FIG. 3 as follows.

【0038】まず、推定近似線42の傾きを単板画像の
各色信号の変動量の比として推定する。次に、その通過
点を単板画像の各色信号の平均値により決定する。変動
量として各色信号の標準偏差(分散の平方根)を用いる
と、推定近似線42のパラメータαst,βstは、次の式
(5)により決定される。
First, the inclination of the estimation approximation line 42 is estimated as the ratio of the variation of each color signal of the single-plate image. Next, the passing point is determined by the average value of each color signal of the single-plate image. When the standard deviation (square root of the variance) of each color signal is used as the variation, the parameters α st and β st of the estimation approximation line 42 are determined by the following equation (5).

【0039】[0039]

【数3】 (Equation 3)

【0040】なおここで、As ,Vs ,At ,Vt は、
矩形領域内の色信号SとTの平均と分散である。パラメ
ータ算出部28は、上記式(5)に基づいて4つの色相
関パラメータαst,βst,αst’,βst’(t,t’は
sでない二種類の色信号)を計算し、パラメータセット
としてパラメータバッファ30に転送する。
[0040] It should be noted here, A s, V s, A t, V t is,
The average and variance of the color signals S and T in a rectangular area. The parameter calculation unit 28 calculates four color correlation parameters α st , β st , α st ′, β st ′ (t and t ′ are two types of color signals other than s) based on the above equation (5), It is transferred to the parameter buffer 30 as a parameter set.

【0041】パラメータ算出部28が転送された全ての
c ,Vc に対する処理を終了すると、パラメータ評価
部32は、パラメータバッファ30に転送されていたパ
ラメータセットを1セットづつ読み出して、その信頼性
を評価する。
When the parameter calculation section 28 completes the processing for all the transferred A c and V c , the parameter evaluation section 32 reads out the parameter sets transferred to the parameter buffer 30 one by one and determines the reliability of the parameter sets. To evaluate.

【0042】ここで、パラメータの信頼性の重要性とそ
の評価法について説明する。上記式(5)に基づいて算
出された色相関パラメータは、矩形領域内での色信号S
とTの色相関に式(2)が成り立つと仮定して得られ
る。しかし、異なる色相を持ち、しかも表面の明るさが
面の形状等により変化している2つの物体表面の境界部
では、図4中の右方に示す色相関図中の三板画像の色信
号38に示されるように、色相関は複数の直線からな
り、単一の直線ではうまく近似できない。以下、この部
分を色エッジ領域44と呼ぶことにし、これに対して図
3に示されるような単一の直線で色相関が近似可能な部
分を素材均一領域46と呼ぶことにする。
Here, the importance of parameter reliability and its evaluation method will be described. The color correlation parameter calculated based on the above equation (5) is the color signal S in the rectangular area.
And T are obtained by assuming that equation (2) holds for the color correlation. However, at the boundary between the two object surfaces having different hues and the surface brightness is changed by the shape of the surface or the like, the color signal 38 of the three-plate image in the color correlation diagram shown on the right side in FIG. As shown in (1), the color correlation is composed of a plurality of straight lines, and cannot be approximated well by a single straight line. Hereinafter, this portion will be referred to as a color edge region 44, whereas a portion in which the color correlation can be approximated by a single straight line as shown in FIG. 3 will be referred to as a material uniform region 46.

【0043】色エッジ領域44では、算出した色相関パ
ラメータに基づいて欠落色信号を推定すると大きな推定
誤差が生じるので、その色相関パラメータの使用を避け
る必要がある。しかし、単板画像の色信号40からは図
4の様なグラフは得られないので近似の良否は直接わか
らず、その信頼性を推定する必要が生じる。本実施の形
態では、平均・分散評価部24で分散Vc に基づいてま
ず信頼性が低くなる可能性のある状況を検出し、パラメ
ータ評価部32において色相関パラメータ自体の値に基
づきその近似精度を判断する二段階の処理を行ってい
る。
In the color edge region 44, when a missing color signal is estimated based on the calculated color correlation parameter, a large estimation error occurs. Therefore, it is necessary to avoid using the color correlation parameter. However, since the graph shown in FIG. 4 cannot be obtained from the color signal 40 of the single-plate image, it is not directly known whether the approximation is good or bad, and it is necessary to estimate the reliability. In the present embodiment, the average / variance evaluator 24 first detects a situation where the reliability may be lowered based on the variance Vc , and the parameter evaluator 32 estimates the approximation accuracy based on the value of the color correlation parameter itself. Is performed in two stages.

【0044】一般に、色エッジ領域44では、素材均一
領域46に比して各色信号の分散が大きくなる傾向が強
い。ただし、無彩色の領域では、各色信号の分散が大き
くても色信号間の直線関係は成立する。平均・分散評価
部24ではこの状況を式(1)により検出、回避し、信
頼性の低い色相関パラメータがパラメータ算出部28に
おいて算出されるのを防いでいる。また、色相関パラメ
ータの値自体については、色エッジ領域44でパラメー
タβの値が大きな絶対値を持つ確率が高い。これに対
し、素材均一領域46ではパラメータβは「0」に近い
値をとる。素材均一領域46においても、式(3)から
示唆されるように周辺光と直接光の分光特性が大きく異
なる場合やハイライト周辺でパラメータβは大きな値を
取りうるが、このような領域は画像中で比較的わずかで
ある。
In general, the variance of each color signal tends to be larger in the color edge region 44 than in the material uniform region 46. However, in the achromatic region, a linear relationship between the color signals is established even if the variance of each color signal is large. The average / variance evaluator 24 detects and avoids this situation by using the equation (1), thereby preventing the parameter calculator 28 from calculating a low-reliability color correlation parameter. Further, as for the value of the color correlation parameter itself, the probability that the value of the parameter β has a large absolute value in the color edge region 44 is high. On the other hand, in the material uniform region 46, the parameter β takes a value close to “0”. In the material uniform region 46 as well, the parameter β can take a large value in the case where the spectral characteristics of the ambient light and the direct light are significantly different from each other or the periphery of the highlight as suggested by the equation (3). Relatively few in.

【0045】そこで、パラメータ評価部32では、各パ
ラメータセットにおけるβstの絶対値|βst|を所定の
閾値Th3と比較し、閾値以下の|βst|を持つパラメ
ータセットのみを信頼性が高いと評価して画素復元部3
4に転送する。その結果、図5に示すように、注目画素
48を含む矩形領域内の色相関を近似するパラメータの
うち色エッジ領域44のパラメータセット50は除か
れ、素材均一領域46のパラメータセット52が選抜さ
れて画素復元部34に転送される。
Therefore, the parameter evaluation unit 32 compares the absolute value | β st | of β st in each parameter set with a predetermined threshold Th3, and only the parameter sets having | β st | equal to or smaller than the threshold have high reliability. Pixel restoration unit 3
Transfer to 4. As a result, as shown in FIG. 5, the parameter set 50 of the color edge area 44 is excluded from the parameters approximating the color correlation in the rectangular area including the target pixel 48, and the parameter set 52 of the material uniform area 46 is selected. Is transferred to the pixel restoration unit 34.

【0046】画素復元部34は、領域バッファ22から
注目画素に存在する色信号値Sp を読み出し、転送され
た各パラメータセットαst,βstに対し注目画素での欠
落色信号値Tp (TはR,G,BのうちSでないもの)
を、次の式(6)により推定する。
The pixel reconstruction unit 34 reads a color signal value S p which is present in the pixel of interest from the region buffer 22, each parameter set alpha st transferred, missing color signal values at the pixel of interest with respect to beta st T p ( T is R, G, B but not S)
Is estimated by the following equation (6).

【0047】Tp =αst×Sp +βst
…(6)これは、図5において注目
画素の色信号54から注目画素の欠落色信号56を求め
る過程として図示されている。そして、各パラメータセ
ットにより得られたTp の平均値を計算して注目画素の
欠落色信号の値とし、注目画素の3色信号値を生成す
る。パラメータセットが全く送られてこない場合は、画
素復元部34は、領域バッファ22から注目画素を中心
とする矩形領域を選択して読み出し、その内部における
色信号Tの平均値を注目画素の欠落色信号値とする。最
後に、注目画素の3色信号値が出力画像バッファ36の
対応する位置に書き込まれ、注目画素に対する処理が終
了する。
T p = α st × S p + β st
(6) This is shown in FIG. 5 as a process of obtaining the missing color signal 56 of the target pixel from the color signal 54 of the target pixel. Then, the average value of T p obtained by each parameter set is calculated and used as the value of the missing color signal of the pixel of interest to generate a three-color signal value of the pixel of interest. If no parameter set is sent, the pixel restoring unit 34 selects and reads a rectangular area centered on the pixel of interest from the area buffer 22 and calculates the average value of the color signal T inside the area. Let it be a signal value. Finally, the three-color signal values of the target pixel are written to the corresponding positions in the output image buffer 36, and the processing for the target pixel ends.

【0048】ここまでの処理が各画素に対して行われる
結果、出力画像バッファ36には、色信号の欠落が補わ
れた原RGB画像が得られる。
As a result of the above-described processing being performed on each pixel, an original RGB image with missing color signals is obtained in the output image buffer 36.

【0049】本実施の形態では、領域抽出部20が各画
素に対して複数の矩形領域を選択し、各々の矩形領域に
対してパラメータ算出部28が色相関パラメータを算出
することで注目画素の近傍における色相関パラメータの
推定値を複数個得る。そして、それらの推定値の中から
平均・分散評価部24及びパラメータ評価部32によっ
て信頼性の高いものだけが選抜され、選抜された色相関
パラメータに基づいて画素復元部34により注目画素の
欠落色信号値が補われる。そのため、従来の色相関に基
づいた欠落色復元法において色エッジ領域44の近辺で
生じるアーティファクトを軽減、除去でき、より画質の
高い原RGB画像を出力画像バッファ36に得ることが
できる上、素材均一領域46においても複数の色相関パ
ラメータの推定値を総合することでノイズに強い高画質
化が可能となっている。
In the present embodiment, the region extracting unit 20 selects a plurality of rectangular regions for each pixel, and the parameter calculating unit 28 calculates a color correlation parameter for each rectangular region, so that A plurality of estimated values of the color correlation parameter in the vicinity are obtained. Then, only those having high reliability are selected from the estimated values by the average / variance evaluator 24 and the parameter evaluator 32, and the missing color of the pixel of interest is determined by the pixel restoring unit 34 based on the selected color correlation parameters. The signal value is supplemented. Therefore, it is possible to reduce or eliminate artifacts occurring near the color edge region 44 in the conventional missing color restoration method based on color correlation, and to obtain an original RGB image with higher image quality in the output image buffer 36 and to obtain a uniform material. In the area 46 as well, by integrating the estimated values of a plurality of color correlation parameters, it is possible to improve the image quality that is resistant to noise.

【0050】また、色相関をパラメータを2つ含んだ式
(2)で表しているため、多彩な照明条件と物体表面特
性を持ったシーンの欠落色復元をより正確に行うことが
できる。
Further, since the color correlation is represented by the equation (2) including two parameters, the missing color of a scene having various illumination conditions and object surface characteristics can be more accurately restored.

【0051】色相関パラメータの推定においても、局所
領域の平均値及び分散から色相関パラメータを算出する
ため、種々の色フィルタ配置を有する単板撮像系に対応
できる柔軟性を有している。
Also in the estimation of the color correlation parameter, since the color correlation parameter is calculated from the average value and the variance of the local area, the color correlation parameter is flexible enough to cope with a single-chip imaging system having various color filter arrangements.

【0052】また、この実施の形態には様々な変形、変
更が可能である。領域抽出部20が抽出する領域は、あ
る程度小さければ5×5画素のサイズの矩形領域に限ら
ず、実装に最適な任意の形状、サイズの領域でよい。特
に、後述する第2の実施の形態に示すように、抽出する
領域を単板画像から算出した特徴量に基づいて決定する
方式は有効である。この場合、領域抽出部20は、各画
素に関する抽出を行う前に画像全体に対する輝度等の特
徴量を計算しておく。そして、各画素に関する抽出にお
いては各画素について複数の近傍をとり、各近傍を特徴
量に基づいて領域分割し、分割された個々の領域を抽出
する。
Various modifications and changes can be made to this embodiment. The area extracted by the area extracting unit 20 is not limited to a rectangular area having a size of 5 × 5 pixels as long as it is small to some extent, and may be an area having an arbitrary shape and size optimal for mounting. In particular, a method of determining a region to be extracted based on a feature amount calculated from a single-plate image as described in a second embodiment described below is effective. In this case, the region extraction unit 20 calculates a feature amount such as luminance for the entire image before extracting each pixel. Then, in the extraction for each pixel, a plurality of neighborhoods are taken for each pixel, each neighborhood is divided into regions based on the feature amount, and each divided region is extracted.

【0053】単板原色CCD14の色フィルタ配置は任
意のものでよく、タイプも原色系に限らない。平均・分
散評価部24が平均・分散以外に矩形領域内の各色信号
の最大値、最小値を計算してパラメータ算出部28に転
送し、パラメータ算出部28は転送された最大値、最小
値に基づいて色相関パラメータを算出しても良い。この
場合、パラメータαst,βstは、式(5)に替わって転
送された各色信号の最大値MAX_c及び最小値MIN
_c(cはr,g,bの何れか)から以下の式に基づい
て算出される。この方法は処理速度が速く、特に文書画
像などに有効である。
The arrangement of the color filters of the single-plate primary color CCD 14 may be arbitrary, and the type is not limited to the primary color system. The average / variance evaluator 24 calculates the maximum value and the minimum value of each color signal in the rectangular area in addition to the average / variance, and transfers them to the parameter calculator 28. The parameter calculator 28 calculates the transferred maximum value and minimum value. The color correlation parameter may be calculated based on the color correlation parameter. In this case, the parameters α st and β st are the maximum value MAX_c and the minimum value MIN of each color signal transferred instead of the equation (5).
_C (c is one of r, g, and b) is calculated based on the following equation. This method has a high processing speed and is particularly effective for document images.

【0054】[0054]

【数4】 (Equation 4)

【0055】また、色相関を表す関係式(2)に別の式
を使うことも可能である。例えば、式(2)でβst=0
とおいた式を用い、αstのみを式(2)に従って計算し
ても良い。この場合、パラメータ評価部32は不要とな
り、αstを矩形領域上の色信号の平均値あるいは中間値
の比として推定することで処理速度を向上させることが
できる。撮像される対象が限定され、色相関をパラメー
タ化する基本となる式(3)をより詳しく記述できる場
合は、さらに高度な色相関モデルを採用してもよい。画
素復元部34における最終的な欠落色信号値算出法にも
種々の変形が考えられる。各パラメータセットに対する
欠落色信号値の推定値Tp をただ単純平均するのではな
く、各パラメータの信頼性で重み付けすることも有効で
ある。処理時間に余裕がある場合は、各パラメータセッ
トを4次元ベクトルとみなしてクラスタリングし、最も
大きいクラスタの代表値をパラメータに用いて最終的な
欠落色信号値を計算することでパラメータの信頼性推定
の失敗の影響を緩和する方法も考えられる。
It is also possible to use another expression for the relational expression (2) representing the color correlation. For example, in equation (2), β st = 0
Using the equation described above, only α st may be calculated according to equation (2). In this case, the parameter evaluation unit 32 becomes unnecessary, and the processing speed can be improved by estimating α st as the ratio of the average value or the intermediate value of the color signals on the rectangular area. If the object to be imaged is limited and the basic equation (3) for parameterizing the color correlation can be described in more detail, a more advanced color correlation model may be adopted. Various modifications are also conceivable for the final missing color signal value calculation method in the pixel restoration unit 34. It is also effective not to simply average the estimated value T p of the missing color signal value for each parameter set, but to weight it with the reliability of each parameter. If there is enough processing time, each parameter set is regarded as a four-dimensional vector, clustering is performed, and the final missing color signal value is calculated using the representative value of the largest cluster as a parameter, thereby estimating the reliability of the parameter. There are ways to mitigate the effects of failure.

【0056】平均・分散評価部24における色相関パラ
メータの信頼性予測法も、式(1)以外に種々のものが
考えられる。例えば、2種の色信号の分散の差をとり、
差がある閾値を超えている場合は信頼性が低いと予測す
る方法は、高速に計算できる点では式(1)より望まし
い。
Various methods other than equation (1) can be considered for the method of predicting the reliability of the color correlation parameter in the average / variance evaluator 24. For example, taking the difference between the variances of the two color signals,
A method of predicting that the reliability is low when the difference exceeds a certain threshold value is more preferable than Expression (1) in that the calculation can be performed at high speed.

【0057】領域抽出の仕方についても、各画素の処理
につき毎回複数の領域を抽出するのではなく、単板画像
に含まれる所定サイズの矩形領域に関する色相関パラメ
ータをまず計算してパラメータバッファ30にいれてお
き、各画素の欠落色復元にはその画素を含む矩形領域の
色相関パラメータのうち信頼性の高いものだけを使うと
いう処理にすることで高速化を図れる。
Regarding the method of region extraction, a plurality of regions are not extracted each time each pixel is processed, but color correlation parameters relating to a rectangular region of a predetermined size included in a single-plate image are first calculated and stored in the parameter buffer 30. In any case, the speed of processing can be increased by using only a highly reliable color correlation parameter among the color correlation parameters of the rectangular area including the pixel to restore the missing color of each pixel.

【0058】[第2の実施の形態]図6は、本発明の第
2の実施の形態にかかる画像処理装置の適用された電子
カメラシステムの構成を示す図である。同図において、
前述の第1の実施の形態と同様の部分には、図1と同じ
参照番号を付してある。
[Second Embodiment] FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an electronic camera system to which an image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention is applied. In the figure,
The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0059】この電子カメラシステムは、電子カメラ1
0と該電子カメラ10にケーブル接続された処理装置本
体12とから構成されている。本実施の形態において
は、本体12内には、入力画像バッファ18、参照画像
計算部58、参照画像バッファ60、ブロック抽出部6
2、ブロック分割部64、ブロックバッファ66、平均
・分散評価部24a、フィルタ配置保持ROM26、パ
ラメータ算出部28a、ブロック復元部68、アーティ
ファクト評価部70、線形補間部72、積算平均部7
4、出力画像バッファ36aが配されている。
This electronic camera system includes an electronic camera 1
0 and a processing apparatus main body 12 connected to the electronic camera 10 via a cable. In the present embodiment, the input image buffer 18, the reference image calculation unit 58, the reference image buffer 60, the block extraction unit 6
2. Block division unit 64, block buffer 66, average / variance evaluation unit 24a, filter arrangement holding ROM 26, parameter calculation unit 28a, block restoration unit 68, artifact evaluation unit 70, linear interpolation unit 72, integrated average unit 7
4. An output image buffer 36a is provided.

【0060】ここで、入力画像バッファ18の出力は、
参照画像計算部58,ブロック抽出部62,及び線形補
間部72に入力される。参照画像計算部58の出力は参
照画像バッファ60に入力され、該参照画像バッファ6
0の出力はブロック分割部64に出力される。また、ブ
ロック抽出部62の出力もこのブロック分割部64に入
力される。ブロック分割部64の出力はブロックバッフ
ァ66に入力され、該ブロックバッファ66の出力は平
均・分散評価部24a及びブロック復元部68に入力さ
れる。平均・分散評価部24aにはフィルタ配置保持R
OM26の出力も入力され、該平均・分散評価部24a
の出力はパラメータ算出部28aに入力される。パラメ
ータ算出部28aの出力はブロック復元部68に入力さ
れ、このブロック復元部68には更にフィルタ配置保持
ROM26の出力が入力される。
Here, the output of the input image buffer 18 is
It is input to the reference image calculation unit 58, the block extraction unit 62, and the linear interpolation unit 72. The output of the reference image calculation unit 58 is input to the reference image buffer 60, and the reference image buffer 6
The output of 0 is output to the block division unit 64. The output of the block extracting unit 62 is also input to the block dividing unit 64. The output of the block division unit 64 is input to the block buffer 66, and the output of the block buffer 66 is input to the average / variance evaluation unit 24a and the block restoration unit 68. The average / variance evaluator 24a has a filter arrangement holding R
The output of the OM 26 is also input, and the average / variance evaluator 24a
Is input to the parameter calculator 28a. The output of the parameter calculation unit 28a is input to the block restoration unit 68, and the output of the filter arrangement holding ROM 26 is further input to the block restoration unit 68.

【0061】該ブロック復元部68の出力はアーティフ
ァクト評価部70に入力され、アーティファクト評価部
70の出力は積算平均部74に入力される。この積算平
均部74には更に線形補間部72及び出力画像バッファ
36aの出力が入力され、該積算平均部74の出力はこ
れら線形補間部72及び出力画像バッファ36aに入力
される。出力画像バッファ36aは、入力画像バッファ
18内の画像と同じ画素数の三色画像を保持するほか、
各画素に付きカウンタを保持する。このカウンタは、バ
ッファの各画素位置に書き込みが行われた回数を保持す
るために設けられている。本実施の形態では、処理中に
入力画像バッファ18の各画素位置に対応した複数の色
信号の推定値を計算してそれらを出力画像バッファ36
aに積算していき、積算値が最後に積算平均部74で平
均化されて最終的な色信号の推定値を得るという処理を
行っている。この処理に書き込み回数が必要になる。
The output of the block restoration section 68 is input to an artifact evaluation section 70, and the output of the artifact evaluation section 70 is input to a cumulative average section 74. The outputs of the linear interpolation unit 72 and the output image buffer 36a are further input to the integration averaging unit 74, and the output of the integration averaging unit 74 is input to the linear interpolation unit 72 and the output image buffer 36a. The output image buffer 36a holds a three-color image having the same number of pixels as the image in the input image buffer 18,
A counter is held for each pixel. This counter is provided to hold the number of times writing has been performed at each pixel position in the buffer. In the present embodiment, during processing, estimated values of a plurality of color signals corresponding to each pixel position of the input image buffer 18 are calculated, and they are output to the output image buffer 36.
a, and the integrated value is finally averaged by the integrated averaging unit 74 to obtain a final estimated value of the color signal. This process requires the number of times of writing.

【0062】なお、出力画像バッファ36aの出力は、
当該処理装置本体12の外部へ導出され、前述の第1の
実施の形態と同様に、当該処理装置本体12の外部に、
例えば、JPEG等の画像圧縮処理を行う圧縮処理部と
メモリカード等の記憶媒体とを配し、上記出力画像バッ
ファ36aから出力されるカラーディジタル画像を圧縮
して保存する。また、前述の第1の実施の形態と同様
に、図6に破線で示すように、電子カメラ10と処理装
置本体12、及び図示しない圧縮処理部と記憶媒体を一
つの筐体に一体化して、電子カメラ装置として構成して
も良いことは勿論である。
The output of the output image buffer 36a is
It is led out of the processing device main body 12 and, like the first embodiment described above, is provided outside the processing device main body 12.
For example, a compression processing unit for performing image compression processing such as JPEG and a storage medium such as a memory card are provided, and the color digital image output from the output image buffer 36a is compressed and stored. As in the first embodiment, as shown by the broken line in FIG. 6, the electronic camera 10 and the processing device main body 12, and the compression processing unit (not shown) and the storage medium are integrated into one housing. Of course, it may be configured as an electronic camera device.

【0063】次に、図6に示したような構成における動
作を説明する。
Next, the operation in the configuration shown in FIG. 6 will be described.

【0064】電子カメラ10により撮像が行われると、
単板原色CCD14からの信号は、A/Dコンバータ1
6を経てディジタル化され本体12の入力画像バッファ
18にディジタル単板画像として転送される。同じシー
ンを三板撮像系により撮像した場合に得られる原RGB
画像が各画素にR,G,Bの三種類の色信号値を有する
のに対し、このディジタル単板画像は各画素に単板原色
CCD14の色フィルタ配置に応じて一種類の色信号値
しか持たず、他の2種類の色信号値は欠落している。そ
こで、本体12内ではディジタル単板画像の各画素で欠
落する色信号値を推定し、同じシーンを三板撮像系によ
り撮像した場合に得られる原RGB画像を復元する処理
を行う。この復元処理は、入力画像バッファ18内のデ
ィジタル単板画像に対して以下の処理が行わることで達
成される。
When an image is taken by the electronic camera 10,
The signal from the single-plate primary color CCD 14 is supplied to the A / D converter 1
The digitalized image is transferred to an input image buffer 18 of the main body 12 as a digital single-plate image. Original RGB obtained when the same scene is imaged by the three-panel imaging system
While the image has three color signal values of R, G, and B for each pixel, this digital single-chip image has only one type of color signal value for each pixel in accordance with the color filter arrangement of the single-plate primary color CCD 14. No, the other two types of color signal values are missing. Therefore, in the main body 12, a process of estimating a missing color signal value at each pixel of the digital single-chip image and restoring an original RGB image obtained when the same scene is imaged by the three-chip imaging system is performed. This restoration processing is achieved by performing the following processing on the digital single-plate image in the input image buffer 18.

【0065】電子カメラ10から本体12への画像の転
送が終了すると、まず参照画像計算部58が入力画像バ
ッファ18内のディジタル単板画像に以下に示す式
(8)の係数を持つ3×3画素のローパスフィルタをか
け、結果を参照画像バッファ60に参照画像として書き
込む。
When the transfer of the image from the electronic camera 10 to the main body 12 is completed, first, the reference image calculation unit 58 converts the digital single-chip image in the input image buffer 18 into a 3 × 3 image having the following equation (8). A low-pass filter is applied to the pixels, and the result is written to the reference image buffer 60 as a reference image.

【0066】 0.0625 0.125 0.0625 0.125 0.25 0.125 …(8) 0.0625 0.125 0.0625 このように単板画像から直接ローパスフィルタによって
計算された画像は、単板画像に対応する原RGB画像の
輝度成分0.25R+0.5G+0.25Bの低域成分
を反映するものになっている。
0.0625 0.125 0.0625 0.125 0.25 0.125 (8) 0.0625 0.125 0.0625 The image directly calculated from the veneer image by the low-pass filter is a luminance component of the original RGB image corresponding to the veneer image, 0.25R + 0.5G + 0. .25B is reflected.

【0067】次に、出力画像バッファ36a内の各画素
の画素値及びカウンタが「0」に初期化され、入力画像
バッファ18内のディジタル単板画像に含まれるすべて
の5×5画素サイズの矩形領域に対して、次の処理が行
われる。以下、画像のある領域において各画素における
S色信号値(SはR,G,Bの何れか)を取り出すこと
により形成される画像をその領域内のS色信号と呼ぶこ
とにする。
Next, the pixel value and counter of each pixel in the output image buffer 36a are initialized to “0”, and all 5 × 5 pixel size rectangles included in the digital single-chip image in the input image buffer 18 are set. The following processing is performed on the area. Hereinafter, an image formed by extracting an S color signal value (S is one of R, G, and B) from each pixel in a certain region of the image will be referred to as an S color signal in that region.

【0068】ブロック抽出部62によって、入力画像バ
ッファ18内のディジタル単板画像の左上隅からまず右
方向、ついで下方向へと1画素づつ矩形領域の位置がず
らされ、矩形領域内の画像が順次読み出される。ブロッ
ク抽出部62により読み出され、処理の始まった画像を
注目ブロックと呼ぶ。以下の処理は注目ブロックが色エ
ッジ領域44に属するか素材均一領域46に属するかに
よって少し異なっており、図7が色エッジ領域44に対
する処理、図8が素材均一領域46に対する処理を示し
ている。
The position of the rectangular area is shifted one pixel at a time from the upper left corner of the digital single-chip image in the input image buffer 18 to the right and then downward by the block extracting section 62, and the images in the rectangular area are sequentially shifted. Is read. The image that has been read by the block extraction unit 62 and has begun processing is called the block of interest. The following processing is slightly different depending on whether the target block belongs to the color edge area 44 or the material uniform area 46. FIG. 7 shows the processing for the color edge area 44 and FIG. 8 shows the processing for the material uniform area 46. .

【0069】以下、処理の説明は主に図7に基づいて行
う。注目ブロック76は、まずブロック分割部64に転
送される。ブロック分割部64は、参照画像バッファ6
0中の参照画像から注目ブロックの矩形領域に対応する
部分参照画像78を読み出し、部分参照画像78内の最
大値RefMAX及び最小値RefMINを計算する。
そして、部分参照画像78から(RefMAX+Ref
MIN)/2を閾値として画素値「1」または「0」を
持つ二値化画像80を生成する。次に注目ブロック76
を二つに分割し、二値化画像80上で画素値「1」を持
つ領域に対応するブロックA 82、及び二値化画像上
で画素値「0」を持つ領域に対応するブロックB 84
を生成する。そして、ブロックA 82及びブロックB
84をブロックバッファ66に書き込む。
Hereinafter, the processing will be mainly described with reference to FIG. The block of interest 76 is first transferred to the block division unit 64. The block dividing unit 64 includes the reference image buffer 6
The partial reference image 78 corresponding to the rectangular area of the block of interest is read from the reference image in 0, and the maximum value RefMAX and the minimum value RefMIN in the partial reference image 78 are calculated.
Then, from the partial reference image 78, (RefMAX + Ref
A binary image 80 having a pixel value of “1” or “0” is generated using MIN) / 2 as a threshold value. Next, attention block 76
Is divided into two, and a block A 82 corresponding to a region having a pixel value “1” on the binarized image 80 and a block B 84 corresponding to a region having a pixel value “0” on the binarized image 80
Generate And block A 82 and block B
Write 84 to the block buffer 66.

【0070】前述のように、参照画像の一部である部分
参照画像78は原RGB画像の輝度成分に相当する。そ
のため、部分参照画像78の二値化画像80には原RG
B画像のエッジ構造が反映され、ブロックA 82,ブ
ロックB 84がエッジの左右の領域に対応する。第1
の実施の形態の説明において使用した図4に示した色エ
ッジ領域44では、エッジの左右は素材均一領域46
で、原RGB画像の色信号38に含まれる直線部分に対
応する。そのため、注目ブロックが色エッジ領域44に
属していてブロック内の色相関パラメータが正しく推定
できない場合でも、ブロックA 82,ブロックB 8
4内では色相関が直線で近似でき、色相関パラメータが
正しく求められる確率が高い。
As described above, the partial reference image 78 which is a part of the reference image corresponds to the luminance component of the original RGB image. Therefore, the original RG is included in the binarized image 80 of the partial reference image 78.
The edge structure of the B image is reflected, and blocks A 82 and B 84 correspond to the left and right regions of the edge. First
In the color edge area 44 shown in FIG. 4 used in the description of this embodiment, the left and right edges are the material uniform areas 46.
Corresponds to the straight line portion included in the color signal 38 of the original RGB image. Therefore, even if the target block belongs to the color edge area 44 and the color correlation parameter in the block cannot be estimated correctly, the block A 82 and the block B 8
In 4, the color correlation can be approximated by a straight line, and there is a high probability that the color correlation parameter can be obtained correctly.

【0071】ブロックバッファ66に2つの画像が書き
込まれると、平均・分散評価部24aはフィルタ配置保
持ROM26に記憶されている色フィルタの配置情報を
読み出し、ブロックA 82,ブロックB 84各々に
おいて色信号R,G,Bがそれぞれ得られる位置を特定
する。そして、ブロックA 82,B 84各々につい
てその内部で得られる色信号Cの個数Nc (A),Nc
(B)、平均値Ac (A),Ac (B)、及び分散Vc
(A),Vc (B)(CはR,G,Bの何れか。cは
r,g,bの何れかで色信号Cの種類を表す添字であ
る)を計算する。さらに、これらの値からブロックA
82,ブロックB 84を合成(Merge )した注目ブロ
ック76全体についての平均値Ac (M)及び分散Vc
(M)を次の式(9)により計算する。
When the two images are written in the block buffer 66, the average / variance evaluator 24a reads out the color filter arrangement information stored in the filter arrangement holding ROM 26, and outputs the color signals in the blocks A 82 and B 84, respectively. The positions where R, G, and B are obtained are specified. The number N c (A), N c of color signals C obtained inside each of the blocks A 82 and B 84
(B), mean A c (A), A c (B), and variance V c
(A), V c (B) (C is any of R, G, B. c is a subscript representing the type of the color signal C by any of r, g, b). Further, from these values, block A
82, the average value A c (M) and the variance V c of the entire block of interest 76 obtained by merging the block B 84 (Merge).
(M) is calculated by the following equation (9).

【0072】[0072]

【数5】 (Equation 5)

【0073】そして、これらの平均値及び分散をパラメ
ータ算出部28aに転送する。以下、括弧内の文字がM
の場合、その量がブロックA 82とB 84が合成さ
れた注目ブロック全体に関する量であることを示し、ま
た文字がAないしBを表わす場合はその量が対応するブ
ロックに関する量であることを示す。
Then, the average value and the variance are transferred to the parameter calculating section 28a. Hereinafter, the character in parentheses is M
Indicates that the quantity is related to the entire block of interest in which blocks A 82 and B 84 are combined, and if the character represents A or B, it indicates that the quantity is related to the corresponding block. .

【0074】パラメータ算出部28aでは、転送された
平均値及び分散から注目ブロック76,ブロックA 8
2及びブロックB 84内の色相関パラメータを算出す
る。各ブロックA 82,B 84及び注目ブロック7
6全体において、第1の実施の形態における式(2)と
同様に、色信号SとTの間に次の式(10)を仮定す
る。
The parameter calculating section 28a calculates the target block 76 and the block A 8 from the transferred average value and variance.
2 and the color correlation parameters in block B 84 are calculated. Each block A 82, B 84 and block 7 of interest
In the whole, as in Expression (2) in the first embodiment, the following Expression (10) is assumed between the color signals S and T.

【0075】 T=αst(X)×S+βst(X) …(10) そして、式(5)と同様に色相関パラメータを次の式
(11)により計算する。なおこの式(10),(1
1)において、S,TはR,G,Bの何れかで互いに異
なる。また、s,tはそれぞれS,Tに対応した添字で
あり、XはA,B,Mの何れかである。
T = α st (X) × S + β st (X) (10) Then, similarly to the equation (5), the color correlation parameter is calculated by the following equation (11). Note that this equation (10), (1
In 1), S and T are different from each other in any of R, G and B. S and t are subscripts corresponding to S and T, respectively, and X is any of A, B and M.

【0076】[0076]

【数6】 (Equation 6)

【0077】そして、パラメータ算出部28aはブロッ
クA 82及びブロックB 84の色相関パラメータを
比較し、全ての色信号の組み合わせについてそれらの差
がある閾値を越えない場合、色相関パラメータα
st(M),βst(M)をブロック復元部68に転送す
る。そうでない場合、ブロックにおける色信号の個数の
総和Nr(X)+Ng (X)+Nb (X)が多い方のブ
ロックX(XはA,Bの何れか)に関する色相関パラメ
ータαst(X),βst(X)をブロック復元部68に転
送する。
Then, the parameter calculation unit 28a compares the color correlation parameters of the block A 82 and the block B 84. If the difference between all the color signal combinations does not exceed a certain threshold, the color correlation parameter α
st (M) and β st (M) are transferred to the block restoration unit 68. Otherwise, the color correlation parameter α st (X is either A or B) for the block X (X is either A or B) with the larger total number of color signals N r (X) + N g (X) + N b (X) in the block X) and β st (X) are transferred to the block restoration unit 68.

【0078】ここで、図7及び図8を参照して、パラメ
ータ算出部28aから転送される色相関パラメータにつ
いて説明する。注目ブロックが図7の注目ブロック76
のように色エッジ領域44に属する場合は、輝度成分で
ある部分参照画像78に基づいてブロック分割を行うこ
とで分割後のブロックの色相関パラメータの信頼性は向
上する。しかし、注目ブロックが図8の注目ブロック8
6ように素材均一領域46に属する場合には、注目ブロ
ック全体に対する色相関パラメータが既に高い信頼性を
もって算出可能である。逆に、部分参照画像88でブロ
ックが分割されると、ブロックA 90,ブロックB
92では画素数が少ないため、色相関パラメータの信頼
性はかえって低下する。そこで、パラメータ算出部28
aは、分割後のブロックの色相関パラメータを比較し、
類似している場合は注目ブロック全体に関する色相関パ
ラメータを改めて算出する。
Here, the color correlation parameters transferred from the parameter calculator 28a will be described with reference to FIGS. The attention block is the attention block 76 in FIG.
In the case of belonging to the color edge region 44 as described above, by performing block division based on the partial reference image 78 which is a luminance component, the reliability of the color correlation parameter of the divided block is improved. However, the attention block is the attention block 8 in FIG.
In the case of belonging to the material uniform region 46 as in 6, the color correlation parameter for the entire block of interest can be calculated with high reliability. Conversely, when the block is divided by the partial reference image 88, the block A 90, the block B
At 92, the number of pixels is small, so the reliability of the color correlation parameter is rather reduced. Therefore, the parameter calculation unit 28
a compares the color correlation parameters of the divided blocks,
If they are similar, the color correlation parameter for the entire block of interest is calculated again.

【0079】ブロック復元部68では、転送された色相
関パラメータαststの種類に応じて以下の処理を行
う。転送された色相関パラメータがαst(M),β
st(M)の場合、ブロックバッファ66から2つのブロ
ックを共に読み出す。一方、色相関パラメータが何れか
のブロックに関するものであれば、ブロックバッファ6
6から該当するブロックを読み出す。そして、読み出し
た画像の各画素について、その画素に存在する色信号値
の種類S(SはR,G,Bの何れか)をフィルタ配置保
持ROM26に格納されている色フィルタ配置情報から
特定し、その色信号値Sp と転送された色相関パラメー
タから欠落している色信号値Tp (TはSと異なる種
類)を第1の実施の形態と同様に式(6)から求める。
そして、転送された色相関パラメータに関連するブロッ
ク内の全ての色信号の欠落を補って各画素に3色信号値
が存在するカラーの復元ブロックを生成する。転送され
た色相関パラメータがαst(M),βst(M)の場合は
注目ブロック86全体の色信号の欠落が復元された復元
ブロック94が、その他の場合はブロックA 82,ブ
ロックB 84の何れかに対する復元ブロック96が生
成されることになる。復元ブロックはアーティファクト
評価部70に転送され、復元結果にアーティファクトが
含まれているかどうか判断される。
The block restoration section 68 performs the following processing according to the type of the transferred color correlation parameters α st and β st . The transferred color correlation parameters are α st (M), β
In the case of st (M), two blocks are read out from the block buffer 66 together. On the other hand, if the color correlation parameter relates to any block, the block buffer 6
The corresponding block is read from 6. Then, for each pixel of the read image, the type S (S is any of R, G, B) of the color signal value existing in the pixel is specified from the color filter arrangement information stored in the filter arrangement holding ROM 26. The color signal value T p (T is a type different from S) missing from the color signal value Sp and the transferred color correlation parameter is obtained from the equation (6) as in the first embodiment.
Then, by compensating for the lack of all the color signals in the block related to the transferred color correlation parameter, a color restoration block in which each pixel has three color signal values is generated. If the transferred color correlation parameters are α st (M) and β st (M), the restoration block 94 in which the lack of the color signal of the entire block of interest 86 has been restored, otherwise, the block A 82 and the block B 84 Are generated. The restoration block is transferred to the artifact evaluation unit 70, and it is determined whether the restoration result includes an artifact.

【0080】色エッジ領域44において発生するアーテ
ィファクトは、特定の種類の色フィルタが存在する画素
位置においてその色信号値が周囲の色信号値と大きく異
なる値を示すというものである。アーティファクト評価
部70は、復元ブロックに含まれるこのアーティファク
トを以下のように検出、評価する。
The artifact that occurs in the color edge area 44 is that the color signal value at a pixel position where a specific type of color filter exists is significantly different from the surrounding color signal values. The artifact evaluation unit 70 detects and evaluates this artifact included in the restored block as follows.

【0081】検出は各色信号S(SはR,G,Bの何れ
か)について行われる。まず、復元ブロックの各画素P
について、その3×3画素近傍内の色信号値と画素Pの
色信号値Sp を比較し、色信号値Sp が近傍内の最大又
は最小となるかどうかを調べる。次に、最大又は最小と
なっている場合は、3×3画素近傍内の色信号の平均値
p s 及び標準偏差σp s (sはSに対応する添字)を
計算し、画素Pの値が所定の定数kに対して次の式(1
2)を満足するかどうか調べる。
The detection is performed for each color signal S (S is any of R, G, B). First, each pixel P of the restored block
For, by comparing the color signal value S p of the color signal value and the pixel P of the 3 × 3 pixel neighborhood, the color signal value S p is checked whether the maximum or minimum in the neighborhood. Then, if that is the maximum or minimum, average A p s and standard deviation sigma p s of the color signals of 3 × 3 pixel neighborhood (s subscripts corresponding to S) was calculated, and the pixel P The value is given by the following equation (1) for a predetermined constant k.
Check whether 2) is satisfied.

【0082】 Sp <Ap s −k×σp s 又はSp >Ap s +k×σp s …(12) 式(12)が満足された画素はアーティファクト発生画
素と判断する。すべての色信号をこのように調査した
後、検出したアーティファクト発生画素の総数が所定の
閾値を下回っている場合は、復元ブロックにアーティフ
ァクトが含まれていないと判断し、復元ブロックを積算
平均部74に転送する。そうでない場合、復元ブロック
にアーティファクトが含まれているとみなし、転送は行
わない。
[0082] S p <A p s -k×σ p s MatawaS p> A p s + k × σ p s ... (12) Equation (12) pixels which are satisfied, it is determined that artifact generation pixel. After checking all the color signals in this way, if the total number of detected artifact-occurring pixels is less than a predetermined threshold, it is determined that the restored block does not include the artifact, and the restored block is integrated with the integrated averaging unit 74. Transfer to Otherwise, it is assumed that the restored block contains an artifact and no transfer is performed.

【0083】積算平均部74は、アーティファクト評価
部70から復元ブロックが転送された場合にのみ、以下
の処理を行う。
The averaging unit 74 performs the following processing only when the restored block is transferred from the artifact evaluation unit 70.

【0084】まず、ブロック復元部68から復元ブロッ
クを読み出す。そして、復元ブロックの各画素Pにおい
て、出力画像バッファ36a内の画素Pに対応する位置
の積算値に復元ブロック96の画素Pにおける色信号値
を足し込む。そして、出力画像バッファ36a内の画素
Pに対応するカウンタを「1」増やす。
First, a restored block is read from the block restoring section 68. Then, in each pixel P of the restoration block, the color signal value of the pixel P of the restoration block 96 is added to the integrated value at the position corresponding to the pixel P in the output image buffer 36a. Then, the counter corresponding to the pixel P in the output image buffer 36a is increased by "1".

【0085】入力画像バッファ18内のディジタル単板
画像に含まれるすべての5×5画素サイズの矩形領域に
対し以上の処理が行われた後、積算平均部74は、出力
画像バッファ36a内の各画素Pの積算値及びカウンタ
を読み出して以下の処理を行う。
After the above processing has been performed on all the rectangular areas of 5 × 5 pixels included in the digital single-chip image in the input image buffer 18, the integrating and averaging unit 74 sets each of the rectangular areas in the output image buffer 36 a. The following process is performed by reading the integrated value of the pixel P and the counter.

【0086】まず、カウンタが「0」の場合、線形補間
部72に画素Pの位置を知らせる。線形補間部72は画
素Pを中心とする3×3画素領域を入力画像バッファ1
8より読み出し、画素Pに存在する色信号はそのまま用
い、欠落している色信号値は近傍内の同種色信号値の平
均値により補って、画素の3色信号値を生成する。そし
て、その3色信号値を積算平均部74に転送する。積算
平均部74は、転送された復元値を出力画像バッファ3
6aに書き込む。カウンタが「0」でない場合、積算平
均部74は積算値をカウンタで割って処理中に得られた
複数の復元値の平均値を得、この値を出力画像バッファ
36aに書き込む。ここまでの処理が終了すると、出力
画像バッファ36aに色信号の欠落が補われた原RGB
画像が得られる。
First, when the counter is “0”, the position of the pixel P is notified to the linear interpolation unit 72. The linear interpolation unit 72 converts the 3 × 3 pixel area around the pixel P into the input image buffer 1
8, the color signal existing in the pixel P is used as it is, and the missing color signal value is supplemented by the average value of the similar color signal values in the vicinity to generate three color signal values of the pixel. Then, the three color signal values are transferred to the integration and averaging unit 74. The integrated averaging unit 74 outputs the transferred restoration value to the output image buffer 3
Write to 6a. If the counter is not "0", the integrated averaging unit 74 divides the integrated value by the counter to obtain an average value of a plurality of restored values obtained during processing, and writes this value to the output image buffer 36a. When the processing up to this point is completed, the output image buffer 36a stores the original RGB data in which the missing color signals have been compensated.
An image is obtained.

【0087】本実施の形態では、入力画像バッファ18
中のディジタル単板画像からブロック抽出部62が矩形
領域をずらしつつ読み出し、ブロック分割部64が参照
画像計算部58により単板画像から計算された参照画像
に基づいてブロックを素材均一領域46に分割する結
果、分割したブロックについてパラメータ算出部28a
が信頼性の高い色相関パラメータを算出できる。そし
て、ブロック復元部68が色相関パラメータに基づいて
ブロックの欠落色信号を全て復元して復元ブロックを生
成し、積算平均部74がアーティファクト評価部70の
評価に基づいてアーティファクトの含まれない復元ブロ
ックのみを出力画像バッファ36aに積算していくこと
で、出力画像バッファ36aの各画素においてその画素
を包含する複数の素材均一領域46に関する色相関パラ
メータを用いた欠落復元値が得られ、それらを総合して
最終的に計算された欠落復元値が積算、平均化されて出
力画像バッファ36aに出力されることで、従来の色相
関に基づいた欠落色復元法において色エッジ部の近辺で
生じるアーティファクトを軽減、除去でき、より画質の
高い原RGB画像を出力画像バッファ36aに得ること
ができる。また、これら第1の実施の形態におけるもの
と同じ画質向上効果の他に、領域分割を行うことで色相
関パラメータを算出する領域の形状が可変になるため、
色相関パラメータがより正しく計算され複雑なシーンに
対する画質向上を実現しやすいという効果がある。さら
に、復元ブロックのアーティファクトを直接評価するこ
とでより確実なアーティファクト除去が行えるという効
果も有する。
In this embodiment, the input image buffer 18
The block extracting unit 62 reads out the digital veneer image while shifting the rectangular region, and the block dividing unit 64 divides the block into the material uniform region 46 based on the reference image calculated from the veneer image by the reference image calculating unit 58. As a result, the parameter calculation unit 28a
Can calculate a highly reliable color correlation parameter. Then, the block restoring unit 68 restores all the missing color signals of the block based on the color correlation parameter to generate a restored block, and the integrated averaging unit 74 performs the restoration based on the evaluation of the artifact evaluating unit 70 without the artifact. By integrating only the output image buffer 36a with the output image buffer 36a, a missing restoration value is obtained for each pixel of the output image buffer 36a using the color correlation parameter relating to a plurality of material uniform regions 46 including the pixel. The finally calculated missing restoration values are integrated, averaged, and output to the output image buffer 36a, so that the artifacts that occur near the color edge in the conventional missing color restoration method based on color correlation can be reduced. Original RGB images that can be reduced and removed and have higher image quality can be obtained in the output image buffer 36a. Further, in addition to the same image quality improving effect as in the first embodiment, the shape of the region for calculating the color correlation parameter becomes variable by performing region division.
There is an effect that the color correlation parameter is more correctly calculated and the image quality of a complicated scene can be easily improved. Further, there is an effect that the artifact can be more reliably removed by directly evaluating the artifact of the restored block.

【0088】また、この実施の形態には前述の第1の実
施の形態同様に様々な変形、変更が可能である。ブロッ
ク抽出部62が抽出するブロックの大きさ、単板原色C
CD14の色フィルタ配列やパラメータ算出部28aに
おける算出法は第1の実施の形態中に記載された変形が
全て可能である。また、第1の実施の形態と同様に平均
・分散評価部24aにおいて色相関パラメータを算出す
る以前にその信頼性を予測し、信頼性が低い場合はそれ
以降の処理を行わないようにすることもできる。
Further, in this embodiment, various modifications and changes are possible as in the first embodiment. The size of the block extracted by the block extracting unit 62, the primary color C
The color filter array of the CD 14 and the calculation method in the parameter calculation unit 28a can all be modified as described in the first embodiment. Further, as in the first embodiment, the reliability is predicted before calculating the color correlation parameter in the average / variance evaluator 24a, and if the reliability is low, the subsequent processing is not performed. Can also.

【0089】参照画像計算部58により計算される参照
画像は、その画素値の違いが原RGB画像における色相
関パラメータの違いを反映するものであればよく、例え
ば参照画像計算部58が単板画像を線形補間した後色差
成分を算出して参照画像としても良い。アーティファク
ト評価部70におけるアーティファクト評価法も、周囲
の画素より特別異なった色信号値を持つ画素を検出する
ものであれば任意である。例えばエッジ検出フィルタを
復元ブロックにかけ、その出力結果のパターンから判断
しても良い。
The reference image calculated by the reference image calculation unit 58 may be any image whose difference in pixel value reflects the difference in color correlation parameters in the original RGB image. May be used as a reference image by calculating a color difference component after linear interpolation. The artifact evaluation method in the artifact evaluation unit 70 is also arbitrary as long as it detects a pixel having a color signal value that is particularly different from surrounding pixels. For example, an edge detection filter may be applied to the restoration block, and the determination may be made from the pattern of the output result.

【0090】ブロック分割部における領域分割法も、二
値化に限らず種々のラベリング手法が適用できることは
もちろんである。分割された領域上で色相関パラメータ
が高い信頼性をもって推定できるように領域分割に制限
を設けると偽色の抑圧に一層効果的である。
The area dividing method in the block dividing unit is not limited to binarization, and various labeling methods can be applied. If the area division is limited so that the color correlation parameter can be estimated with high reliability on the divided area, it is more effective in suppressing false colors.

【0091】[第3の実施の形態]図9は、本発明の第
3の実施の形態にかかる画像処理装置の適用された電子
カメラシステムの構成を示す図である。同図において、
前述の第1及び第2の実施の形態と同様の部分には、図
1及び図6と同じ参照番号を付してある。
[Third Embodiment] FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an electronic camera system to which an image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention is applied. In the figure,
Parts similar to those in the first and second embodiments are given the same reference numerals as in FIGS.

【0092】この電子カメラシステムは、電子カメラ1
0と該電子カメラ10にケーブル接続された処理装置本
体12とから構成されている。本実施の形態において
は、電子カメラ10は二板式撮像系を持ち、その内部で
は、全画素にGフィルタを配したGCCD 141 及び
RフィルタとBフィルタを画素毎に市松状に配したR/
B市松CCD 142 の出力がA/Dコンバータ16を
介して、ケーブル接続された処理装置本体12内の入力
画像バッファ18に入力されるように構成されている。
一方、処理装置本体12内には、ブロック抽出部62、
ブロックバッファ66、平均・分散評価部24b、パラ
メータ算出部28b、パラメータ評価部32b、ブロッ
ク復元部68b、積算平均部74、線形補間部72、出
力画像バッファ36aが配されている。
This electronic camera system includes an electronic camera 1
0 and a processing apparatus main body 12 connected to the electronic camera 10 via a cable. In the present embodiment, the electronic camera 10 has a two-chip imaging system, in its interior, decor GCCD 14 1 and the R filter and B filter arranged G filter in a checkered pattern for each pixel in all the pixels R /
The output of the B checkered CCD 14 2 via the A / D converter 16, and is configured to be input to the input image buffer 18 of the cable connected processing apparatus main body 12.
On the other hand, the block extraction unit 62,
A block buffer 66, an average / variance evaluator 24b, a parameter calculator 28b, a parameter evaluator 32b, a block reconstructor 68b, an averaging unit 74, a linear interpolator 72, and an output image buffer 36a are provided.

【0093】ここで、入力画像バッファ18の出力は、
ブロック抽出部62と線形補間部72に入力される。ブ
ロック抽出部62の出力はブロックバッファ66に入力
され、該ブロックバッファ66の出力は平均・分散評価
部24b、パラメータ評価部32b、及びブロック復元
部68bに入力される。平均・分散評価部24bの出力
はパラメータ算出部28bに入力され、該パラメータ算
出部28bの出力はパラメータ評価部32bに入力され
る。パラメータ評価部32bの出力はブロック復元部6
8bに入力され、該ブロック復元部68bの出力は積算
平均部74に入力される。
Here, the output of the input image buffer 18 is
It is input to the block extraction unit 62 and the linear interpolation unit 72. The output of the block extraction unit 62 is input to the block buffer 66, and the output of the block buffer 66 is input to the average / variance evaluation unit 24b, the parameter evaluation unit 32b, and the block restoration unit 68b. The output of the average / variance evaluator 24b is input to the parameter calculator 28b, and the output of the parameter calculator 28b is input to the parameter evaluator 32b. The output of the parameter evaluation unit 32b is output from the block restoration unit 6
8b, and the output of the block restoring unit 68b is input to the integrated averaging unit 74.

【0094】この積算平均部74には更に線形補間部7
2及び出力画像バッファ36aの出力が入力され、該積
算平均部74の出力はこれら線形補間部72及び出力画
像バッファ36aに入力される。出力画像バッファ36
aは、入力画像バッファ18内の画像と同じ画素数の三
色画像を保持するほか、各画素にカウンタを保持する。
このカウンタは、バッファの各画素位置に書き込みが行
われた回数を保持するために設けられている。本実施の
形態では、処理中に入力画像バッファ18の各画素に対
応した複数の色信号推定値を計算し、それらを出力画像
バッファ36aに積算していき、積算値が最後に積算平
均部74で平均化されることで最終的な色信号推定値が
得られるという処理を行っている。この処理に書き込み
回数が必要になる。
The integrated averaging unit 74 further includes a linear interpolation unit 7
2 and the output of the output image buffer 36a are input, and the output of the integrated averaging unit 74 is input to the linear interpolation unit 72 and the output image buffer 36a. Output image buffer 36
a holds a three-color image having the same number of pixels as the image in the input image buffer 18 and also holds a counter for each pixel.
This counter is provided to hold the number of times writing has been performed at each pixel position in the buffer. In the present embodiment, a plurality of color signal estimated values corresponding to each pixel of the input image buffer 18 are calculated during the processing, and these are accumulated in the output image buffer 36a. Are performed to obtain a final color signal estimated value by averaging. This process requires the number of times of writing.

【0095】なお、出力画像バッファ36aの出力は、
当該処理装置本体12の外部へ導出され、前述の第1の
実施の形態と同様に、当該処理装置本体12の外部に、
例えば、JPEG等の画像圧縮処理を行う圧縮処理部と
メモリカード等の記憶媒体とを配し、上記出力画像バッ
ファ36aから出力されるカラーディジタル画像を圧縮
して保存する。また、前述の第1の実施の形態と同様
に、図9に破線で示すように、電子カメラ10と処理装
置本体12、及び図示しない圧縮処理部と記憶媒体を一
つの筐体に一体化して、電子カメラ装置として構成して
も良いことは勿論である。
The output of the output image buffer 36a is
It is led out of the processing device main body 12 and, like the first embodiment described above, is provided outside the processing device main body 12.
For example, a compression processing unit for performing image compression processing such as JPEG and a storage medium such as a memory card are provided, and the color digital image output from the output image buffer 36a is compressed and stored. As in the case of the first embodiment, as shown by the broken line in FIG. 9, the electronic camera 10 and the processing device main body 12, and the compression processing unit (not shown) and the storage medium are integrated into one housing. Of course, it may be configured as an electronic camera device.

【0096】次に、図9に示したような構成における動
作を説明する。
Next, the operation in the configuration as shown in FIG. 9 will be described.

【0097】電子カメラ10により撮像が行われると、
GCCD 141 及びR/B市松CCD 142 からの
信号がA/Dコンバータ16を経てディジタル化され、
本体12の入力画像バッファ18にディジタル二板画像
として転送される。同じシーンを三板撮像系により撮像
した場合に得られる原RGB画像が各画素にR,G,B
の三種類の色信号値を有するのに対し、このディジタル
二板画像は各画素にR/B市松CCD 142 の色フィ
ルタ配置に応じてGとR、ないしはGとBの2種類の色
信号値しか持たず、他の1種類の色信号値は欠落してい
る。そこで、本体12内では入力画像バッファ18内の
ディジタル画像の各画素で欠落する色信号値を推定し、
同じシーンを三板撮像系により撮像した場合に得られる
原RGB画像を復元する処理を行う。この復元処理は、
入力画像バッファ18内のディジタル二板画像に対して
順次以下の処理が行わることで達成される。
When an image is taken by the electronic camera 10,
Signal from GCCD 14 1 and R / B checkered CCD 14 2 is digitized through an A / D converter 16,
The image is transferred to the input image buffer 18 of the main body 12 as a digital two-plate image. Original RGB images obtained when the same scene is imaged by the three-panel imaging system have R, G, B
Three types of contrast with the color signal value, the digital second plate images two kinds of color signals G and R, or G and B according to the color filter arrangement of R / B checkered CCD 14 2 to each pixel of the Only one value, and the other one of the color signal values is missing. Therefore, in the main body 12, the color signal value missing at each pixel of the digital image in the input image buffer 18 is estimated,
A process of restoring an original RGB image obtained when the same scene is imaged by the three-chip imaging system is performed. This restoration process
This is achieved by sequentially performing the following processing on the digital two-plate image in the input image buffer 18.

【0098】即ち、電子カメラ10から本体12への画
像の転送が終了すると、まず出力画像バッファ36a内
の各画素の画素値及びカウンタが「0」に初期化され、
入力画像バッファ18内のディジタル二板画像に含まれ
るすべての5×5画素サイズの矩形領域に対して、以下
の処理が行われる。以下、画像のある領域において各画
素におけるS色信号値(SはR,G、Bの何れか)を取
り出すことにより形成される画像をその領域内のS色信
号と呼ぶことにする。
That is, when the transfer of the image from the electronic camera 10 to the main body 12 is completed, first, the pixel value and the counter of each pixel in the output image buffer 36a are initialized to "0".
The following processing is performed on all the 5 × 5 pixel size rectangular areas included in the digital two-plate image in the input image buffer 18. Hereinafter, an image formed by extracting an S color signal value (S is one of R, G, and B) of each pixel in a certain region of the image will be referred to as an S color signal in that region.

【0099】ブロック抽出部62によって、入力画像バ
ッファ18内のディジタル画像の左上隅からまず右方
向、ついで下方向へと1画素づつ矩形領域の位置がずら
され、矩形領域内の画像が順次読み出される。ブロック
抽出部62により読み出され、処理の始まった画像を注
目ブロックと呼ぶ。読み出された注目ブロックは、ブロ
ックバッファ66に転送される。
The block extracting section 62 shifts the position of the rectangular area one pixel at a time from the upper left corner of the digital image in the input image buffer 18 rightward and then downward, and sequentially reads the images in the rectangular area. . The image that has been read by the block extraction unit 62 and has begun processing is called the block of interest. The read block of interest is transferred to the block buffer 66.

【0100】すると、平均・分散評価部24bは、ブロ
ックバッファ66から注目ブロックを読み出し、全画素
に存在するG色信号の平均値Ag 及び分散Vg を計算す
る。次に、注目ブロックの各画素において存在する色信
号値の種類(R,Bの何れか)をR/B市松CCD 1
2 の色フィルタ配置の規則性を利用して計算する。そ
して、注目ブロック内のR色信号の平均値Ar と分散V
r 、及びB色信号の平均値Ab と分散Vb を算出する。
(r,g,bは色信号の種類を表す添字である)そし
て、平均値Ac 及び分散Vc (cはr,g,bの何れ
か)をパラメータ算出部28bに転送する。
[0100] Then, the mean-variance evaluation unit 24b reads the target block from the block buffer 66, calculates the average value A g and dispersion V g of the G color signals present in all the pixels. Next, the type (either R or B) of the color signal value existing in each pixel of the target block is determined by the R / B checkered CCD 1.
4 2 is calculated using the regularity of the color filter arrangement. Then, the average value Ar and the variance V of the R color signal in the block of interest are calculated.
r, and calculates an average value A b and variance V b B color signals.
(R, g, b are subscripts indicating the type of color signal) Then, the average value A c and the variance V c (c is any of r, g, b) are transferred to the parameter calculation unit 28b.

【0101】パラメータ算出部28bでは、転送された
平均値Ac 及び分散Vc に基づいて以下の処理を行う。
まず、G色信号の分散Vg を所定の閾値と比較し、閾値
以上の場合は色相関パラメータαgr,βgr及びαgb,β
gbを前述の第1の実施の形態で説明した上記式(5)に
より計算する。一方、Vg が閾値以下の場合は、色相関
パラメータαbr,βbr及びαrb,βrbを同じく上記式
(5)により計算する。そして、計算した色相関パラメ
ータをパラメータ評価部32bに転送する。
The parameter calculator 28b performs the following processing based on the transferred average value A c and variance V c .
First, the variance V g of the G color signal is compared with a predetermined threshold. If the variance V g is equal to or larger than the threshold, the color correlation parameters α gr , β gr and α gb , β
gb is calculated by the above equation (5) described in the first embodiment. On the other hand, when V g is equal to or smaller than the threshold, the color correlation parameters α br , β br and α rb , β rb are similarly calculated by the above equation (5). Then, the calculated color correlation parameter is transferred to the parameter evaluation unit 32b.

【0102】パラメータ評価部32bでは、転送された
パラメータの信頼性を以下のように評価する。まず、転
送されたパラメータがαgr,βgr及びαgb,βgbである
場合、ブロックバッファ66から注目ブロックを読み出
す。そして、注目ブロックの各画素Pにおいて、R/B
市松CCD 142 の色フィルタ配置の規則性を利用し
て画素Pに存在するG以外の色信号T(TはR,Bの何
れか)を特定し、その色信号値Tp とG色信号値Gp
及び色相関パラメータαgt,βgt(tはTに対応して
r,bの何れか)から色相関パラメータによる色信号推
定値と実際の色信号値の推定誤差 ep =Tp −(αgt×Gp +βgt) …(13) を計算する。次に、注目ブロック内の全画素における誤
差の絶対値の総和を計算し、総和が所定の閾値を超えて
いない場合は、色相関パラメータαgr,βgr及びαgb
βgbの信頼性は高いと判断して、ブロック復元部68b
に色相関パラメータαgr,βgr及びαgb,βgbを転送す
る。
The parameter evaluator 32b evaluates the reliability of the transferred parameters as follows. First, when the transferred parameters are α gr , β gr and α gb , β gb , the block of interest is read from the block buffer 66. Then, in each pixel P of the target block, R / B
Color signal T other than G existing in the pixels P by utilizing the regularity of the color filter arrangement checkered CCD 14 2 (T is R, one of B) to identify, the color signal value T p and G color signals The value G p ,
And color correlation parameter alpha gt, the estimation error of beta gt (t is in response to T r, either b) actual color signal value and the color signal estimate based on the color correlation parameter from e p = T p - (α gt × G p + β gt ) (13) Next, the sum of the absolute values of the errors in all the pixels in the block of interest is calculated. If the sum does not exceed a predetermined threshold, the color correlation parameters α gr , β gr and α gb ,
It is determined that the reliability of β gb is high, and the block restoring unit 68b
, The color correlation parameters α gr and β gr and α gb and β gb are transferred.

【0103】図10は、色エッジ領域44においてR色
信号の得られる画素pを例に、誤差ep の意味を図示し
ている。二板撮像系においては各画素に2種類の色信号
が得られるため、図10中に二板画像の色信号98とし
て示されているように色相関図を部分的に図示すること
が可能である。誤差ep は、色相関パラメータαgr,β
grにより表される推定近似線42に基づいてG色信号値
100から推定されるR色信号推定値102と、実際の
R色信号値104との差を表し、色相関を推定近似線4
2で近似する信頼性が悪いほど大きくなる。
[0103] Figure 10 is a pixel p obtained the R color signal as an example in a color edge region 44, illustrates the meaning of the error e p. Since two types of color signals are obtained for each pixel in the two-chip imaging system, a color correlation diagram can be partially illustrated as shown as a color signal 98 of the two-chip image in FIG. is there. Error e p is the color correlation parameter alpha gr, beta
The difference between the R color signal estimated value 102 estimated from the G color signal value 100 based on the estimated approximation line 42 represented by gr and the actual R color signal value 104, and the color correlation is estimated by the estimated approximation line 4
The lower the reliability approximated by 2, the larger the value.

【0104】一方、転送された色相関パラメータが
αbr,βbr及びαrb,βrbである場合、パラメータβbr
の絶対値|βbr|及びβrbの絶対値|βrb|が所定の閾
値を越えないかどうか調べ、いずれも越えていない場合
は、色相関パラメータαbr,βbr及びαrb,βrbの信頼
性は高いと判断して、ブロック復元部68bに色相関パ
ラメータαbr,βbr及びαrb,βrbを転送する。
On the other hand, when the transferred color correlation parameters are α br , β br and α rb , β rb , the parameter β br
The absolute value | beta br | and beta absolute value of rb | beta rb | is checked whether or not exceed the predetermined threshold value, if neither exceed the color correlation parameter alpha br, beta br and alpha rb, beta rb Is determined to be highly reliable, and the color correlation parameters α br , β br and α rb , β rb are transferred to the block restoration unit 68b.

【0105】ブロック復元部68bは、パラメータ評価
部32bから色相関パラメータが転送された場合は、ブ
ロックバッファ66から注目ブロックを読み出し、注目
ブロックの各画素pで欠落する色信号の種類T(Tは
R,Bの何れか)をR/B市松CCD 142 の色フィ
ルタ配列の規則性に基づいて特定する。そして、転送さ
れたパラメータがαgr,βgr及びαgb,βgbである場
合、注目ブロック内の各画素PのG色信号値Gp から、
各画素で欠落する色信号値Tp を以下の式により推定す
る。
When the color correlation parameter is transferred from the parameter evaluation section 32b, the block restoring section 68b reads the block of interest from the block buffer 66, and the type T of the color signal missing at each pixel p of the block of interest (T is R, identified based one) of B to the regularity of the R / B checkered CCD 14 2 color filter array. Then, when the transferred parameters are α gr , β gr and α gb , β gb , from the G color signal value G p of each pixel P in the block of interest,
The color signal value T p missing at each pixel is estimated by the following equation.

【0106】 Tp =αgt×Gp +βgt …(14) また、パラメータ評価部32bから色相関パラメータα
br,βbr及びαrb,βrbが転送された場合には、注目ブ
ロック内の各画素PにG色信号以外に存在する色信号値
Sp (SはR,BのうちTでないもの)から、各画素で
欠落する色信号値Tp を以下の式により推定する。
T p = α gt × G p + β gt (14) Further, the color correlation parameter α is obtained from the parameter evaluation unit 32b.
When br , βbr and αrb , βrb are transferred, the color signal values Sp (S is not T among R and B) existing in each pixel P in the target block other than the G color signal are obtained. The color signal value Tp missing at each pixel is estimated by the following equation.

【0107】 Tp =αst×Sp +βst …(15) そして、いずれの場合も各画素に3色信号値を持つ復元
ブロックを生成する。こうして生成された復元ブロック
は、積算平均部74に転送される。一方、パラメータ評
価部32bから色相関パラメータが転送されない場合
は、復元ブロックの生成も転送も行わない。
T p = α st × S p + β st (15) In each case, a restored block having three color signal values for each pixel is generated. The restored block generated in this way is transferred to the integrated averaging unit 74. On the other hand, when the color correlation parameter is not transferred from the parameter evaluation unit 32b, neither generation nor transfer of the restored block is performed.

【0108】積算平均部74は、ブロック復元部68b
から復元ブロックが転送された場合にのみ、復元ブロッ
クの各画素Pに対し、出力画像バッファ36a内の画素
Pに対応する位置の積算値に復元ブロックの画素Pにお
ける色信号値を足し込む。そして、出力画像バッファ3
6a内の画素Pに対応するカウンタを「1」増やす。
The integrating and averaging unit 74 includes a block restoring unit 68b
Only when the restoration block has been transferred from, for each pixel P of the restoration block, the color signal value at the pixel P of the restoration block is added to the integrated value at the position corresponding to the pixel P in the output image buffer 36a. And the output image buffer 3
The counter corresponding to the pixel P in 6a is incremented by "1".

【0109】入力画像バッファ18内のディジタル二板
画像に含まれるすべての5×5画素サイズの矩形領域に
対し以上の処理が行われた後、積算平均部74は出力画
像バッファ36a内の各画素Pの積算値及びカウンタを
読み出して以下の処理を行う。
After the above processing has been performed on all the rectangular areas of 5 × 5 pixels included in the digital two-plate image in the input image buffer 18, the accumulation averaging unit 74 sets each pixel in the output image buffer 36a. The integrated value of P and the counter are read and the following processing is performed.

【0110】まず、カウンタが「0」の場合、線形補間
部72に画素Pの位置を知らせる。線形補間部72は、
画素Pを中心とする3×3画素領域を入力画像バッファ
18より読み出し、画素Pに存在する色信号値はそのま
ま用い、欠落している色信号値は近傍内の同種の色信号
値の平均値により補って、画素の3色信号値を生成す
る。そして、その3色信号値を積算平均部74に転送す
る。積算平均部74は転送された復元値を出力画像バッ
ファ36aに書き込む。カウンタが「0」でない場合、
積算平均部74は積算値をカウンタで割って処理中に得
られた複数の復元値の平均値を得、この値を出力画像バ
ッファ36aに書き込む。
First, when the counter is "0", the position of the pixel P is notified to the linear interpolation section 72. The linear interpolation unit 72
A 3 × 3 pixel area centered on the pixel P is read from the input image buffer 18, the color signal value existing in the pixel P is used as it is, and the missing color signal value is the average value of the same kind of color signal value in the vicinity. To generate a three-color signal value of the pixel. Then, the three color signal values are transferred to the integration and averaging unit 74. The integration and averaging unit 74 writes the transferred restoration value into the output image buffer 36a. If the counter is not "0",
The integrated averaging unit 74 divides the integrated value by a counter to obtain an average value of a plurality of restored values obtained during processing, and writes this value to the output image buffer 36a.

【0111】ここまでの処理が終了すると、出力画像バ
ッファ36aに色信号の欠落が補われた原RGB画像が
得られる。
When the processing up to this point is completed, an original RGB image in which missing color signals have been compensated for in the output image buffer 36a is obtained.

【0112】以上のように、本実施の形態では、入力画
像バッファ18中のディジタル二板画像からブロック抽
出部62が矩形領域をずらしつつ読み出し、パラメータ
算出部28bが色相関パラメータを算出する。次に、パ
ラメータ評価部32bが二板画像の各画素に存在する二
種類の色信号値から色信号の復元誤差を計算することで
色相関パラメータの信頼性を判断し、信頼性の高いパラ
メータだけをブロック復元部68bに転送する。そし
て、ブロック復元部68bが色相関パラメータに基づい
てブロックの欠落色信号を全て復元して復元ブロックを
生成し、積算平均部74が復元ブロックを出力画像バッ
ファ36aに積算していくことで、出力画像バッファ3
6aの各画素において信頼性の高い色相関パラメータの
みに基づいて計算された複数の欠落復元値の積算値が得
られる。最終的にそれらの平均値が出力画像バッファ3
6aに出力されることで、前述の第1の実施の形態と同
じく色エッジ部の近辺で生じるアーティファクトが少な
く画質の高い原RGB画像を出力画像バッファ36aに
得ることができる。本実施の形態では、入力画像が二板
画像であることを利用して色相関パラメータの信頼性を
確実に評価することで、第1の実施の形態における場合
よりさらに効果的にアーティファクトの発生を抑えるこ
とが可能になっている。また、G色信号の局所的な分散
に応じて各画素で得られる二種類の色信号のどちらを欠
落色復元に用いるかを切り替えることにより、G信号が
小さくG信号のみからの復元ではノイズの影響を受けや
すい場合にも良好な復元結果を維持することができる。
As described above, in the present embodiment, the block extracting section 62 reads the digital two-plate image in the input image buffer 18 while shifting the rectangular area, and the parameter calculating section 28b calculates the color correlation parameter. Next, the parameter evaluation unit 32b determines the reliability of the color correlation parameter by calculating the restoration error of the color signal from the two types of color signal values present in each pixel of the two-plate image, and determines only the highly reliable parameter. To the block restoration unit 68b. Then, the block restoring unit 68b restores all missing color signals of the block based on the color correlation parameter to generate a restored block, and the integrating and averaging unit 74 integrates the restored block in the output image buffer 36a, thereby outputting the image. Image buffer 3
In each pixel 6a, an integrated value of a plurality of missing restoration values calculated based on only highly reliable color correlation parameters is obtained. Finally, the average value of them is output image buffer 3
By outputting the original RGB image to the output image buffer 36a, the image is output to the output image buffer 36a with a small amount of artifacts occurring near the color edge portion as in the first embodiment. In the present embodiment, the reliability of the color correlation parameter is reliably evaluated by using the fact that the input image is a two-plate image, so that the occurrence of artifacts can be more effectively achieved than in the first embodiment. It is possible to suppress. Also, by switching which of the two types of color signals obtained at each pixel is used for missing color restoration in accordance with the local variance of the G color signal, the G signal is small and the restoration from only the G signal reduces noise. Good restoration results can be maintained even in the case of being easily affected.

【0113】なお、この実施の形態には第1の実施の形
態同様に様々な変形、変更が可能である。ブロック抽出
部62により抽出されるブロックの大きさ、R/B市松
CCD 142 の色フィルタ配列やパラメータ算出部2
8bにおける算出法は第1の実施の形態中に記載された
変形が全て可能である。
Note that various modifications and changes can be made to this embodiment as in the case of the first embodiment. The blocks extracted by the block extracting section 62 size, R / B color checkered CCD 14 2 filter array and a parameter calculating section 2
In the calculation method in 8b, all the modifications described in the first embodiment are possible.

【0114】例えば、平均・分散評価部24bにおいて
平均、分散の値に基づいて色相関パラメータの信頼性を
予測し、信頼性が低い場合はそれ以降の処理を行わない
ようにすることも、第1の実施の形態同様に可能であ
る。また、二板撮像系の場合は注目ブロック内の色相関
図を構成することが可能なため、色相関パラメータの信
頼性の計算法にも種々の方法が考えられる。例えば、色
相関図に2本の直線を当てはめ、単一の直線を当てはめ
た場合より当てはめ誤差が少ない場合は色相関パラメー
タの信頼性が低いと判断することもできる。さらに、第
2の実施の形態のように領域分割を行ってパラメータの
信頼性を上げることも容易となる。この場合、平均・分
散評価部24bが色相関図からHough 変換などの直線抽
出手法を用いて直線を抽出し、最も当てはまりの良い直
線部に対応する領域を以下の処理対象とすればよい。も
っと簡単な領域分割法としては、パラメータ評価部32
bで注目ブロック内の各画素Pにおいて算出される推定
誤差ep の符号に応じて注目ブロックを2つの部分ブロ
ックに分割してブロックバッファ66に書き戻し、各部
分ブロックで改めてパラメータ算出部28bによりパラ
メータ算出を行って信頼性の高い部分ブロックを以後の
処理に用いるものが挙げられる。また、第2の実施の形
態と同様に特徴量に基づいて領域分割を行う場合でも、
特徴量として全画素に存在するG成分を用いればより正
確な欠落色復元が可能になる。
For example, the average / variance evaluator 24b predicts the reliability of the color correlation parameter based on the average and variance values, and if the reliability is low, does not perform the subsequent processing. The same is possible as in the first embodiment. In the case of a two-chip imaging system, since a color correlation diagram in a block of interest can be formed, various methods can be considered for calculating the reliability of the color correlation parameter. For example, when two straight lines are fitted to the color correlation diagram, and the fitting error is smaller than when a single straight line is fitted, it can be determined that the reliability of the color correlation parameter is low. Further, it is easy to increase the reliability of parameters by performing area division as in the second embodiment. In this case, the average / variance evaluator 24b extracts a straight line from the color correlation diagram by using a straight line extraction method such as Hough transform, and the region corresponding to the best-fit straight line portion may be processed as follows. As a simpler method of dividing the area, the parameter evaluation unit 32
At b, the target block is divided into two partial blocks according to the sign of the estimated error e p calculated at each pixel P in the target block, and is written back to the block buffer 66. A method of calculating a parameter and using a highly reliable partial block for subsequent processing may be used. Also, similar to the second embodiment, even when the area is divided based on the feature amount,
If the G component existing in all pixels is used as the feature amount, more accurate missing color restoration can be performed.

【0115】積算平均部74やブロック復元部68bに
おける処理法にも種々の変形が可能である。もともとG
色信号は欠落なく得られているので、G色信号について
の積算は行なわなくてもよい。また、パラメータ評価部
32bではRとGの色相関パラメータ、BとGの色相関
パラメータの信頼性評価を一括して行っているが、それ
ぞれ別々に誤差評価をし、ブロック復元部68bへの色
相関パラメータの転送も独立して行えば、RとGの色相
関が直線で近似できるがBとGの色相関は近似できない
等のケースでもB色信号の欠落復元が可能になる。
Various modifications can be made to the processing method in the integration averaging unit 74 and the block restoration unit 68b. Originally G
Since the color signals are obtained without loss, the integration for the G color signals does not have to be performed. Further, the parameter evaluation unit 32b collectively performs the reliability evaluation of the R and G color correlation parameters and the B and G color correlation parameters. If the correlation parameters are independently transferred, even if the color correlation between R and G can be approximated by a straight line, but the color correlation between B and G cannot be approximated, it is possible to restore the missing B signal.

【0116】以上実施の形態に基づいて本発明を説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能である。ここで、本発明の要旨をまとめると以下のよ
うになる。
Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the present invention. . Here, the summary of the present invention is as follows.

【0117】(1) 単板撮像系又は二板撮像系により
得られた、各画素について1種類以上の色信号値が欠落
しているディジタル画像を入力し、各画素の欠落色信号
値を推定してカラーディジタル画像を出力する画像処理
装置において、上記色信号値が欠落しているディジタル
画像から各画素につき複数の相異なる画像領域を抽出す
る領域抽出手段と、上記領域抽出手段により抽出された
個々の画像領域に対し、その画像領域上の色相関を表す
色相関パラメータを、その画像領域上に存在する色信号
値に基づいて推定する色相関パラメータ推定手段と、上
記色相関パラメータ推定手段により推定された個々の色
相関パラメータの信頼性をその色相関パラメータ及びそ
の色相関パラメータに対応する画像領域上の色信号値に
基づいて評価し、信頼性の高い色相関パラメータだけを
選抜するパラメータ選抜手段と、上記色信号値が欠落し
ているディジタル画像の各画素に対し、その画素に存在
する色信号値と上記色相関パラメータ選抜手段により選
抜された色相関パラメータのうち対応する画像領域がそ
の画素を包含するものとに基づいてその画素の欠落色信
号値を復元する復元手段と、を具備することを特徴とす
る画像処理装置。
(1) A digital image in which one or more types of color signal values are missing for each pixel obtained by a single-chip imaging system or a two-chip imaging system is input, and a missing color signal value of each pixel is estimated. An image processing device for outputting a color digital image by extracting a plurality of different image regions for each pixel from the digital image lacking the color signal value; A color correlation parameter estimating unit for estimating a color correlation parameter representing a color correlation on the image region based on a color signal value existing on the image region; The reliability of each estimated color correlation parameter is evaluated based on the color correlation parameter and the color signal value on the image area corresponding to the color correlation parameter. Parameter selection means for selecting only highly reliable color correlation parameters, and for each pixel of the digital image lacking the color signal value, selection by the color signal value existing in the pixel and the color correlation parameter selection means And a restoring means for restoring the missing color signal value of the pixel based on the color correlation parameter corresponding to the image area including the pixel.

【0118】この構成は、図1乃至図5に示される第1
の実施の形態、並びに図9及び図10に示される第3の
実施の形態の二つが対応する。即ち、領域抽出手段は、
第1の実施の形態では領域抽出部20に対応し、第3の
実施の形態ではブロック抽出部62に対応する。色相関
パラメータ推定手段は、平均・分散評価部24,24b
及びパラメータ算出部28,28bに対応する。パラメ
ータ選抜手段は、パラメータ評価部32,32bに対応
する。復元手段は、第1の実施の形態では画素復元部3
4に対応し、第3の実施の形態ではブロック復元部68
b及び積算平均部74に対応する。
This structure corresponds to the first structure shown in FIGS.
And the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 correspond to the third embodiment. That is, the area extracting means
The first embodiment corresponds to the region extracting unit 20, and the third embodiment corresponds to the block extracting unit 62. The color correlation parameter estimating means comprises an average / variance evaluator 24, 24b
And the parameter calculation units 28 and 28b. The parameter selection means corresponds to the parameter evaluation units 32 and 32b. The restoration unit is a pixel restoration unit 3 in the first embodiment.
4, the block restoration unit 68 according to the third embodiment
b and the integrated averaging unit 74.

【0119】上記のような構成によれば、領域抽出手段
が入力画像の各画素につき複数の画像領域を抽出し、抽
出された個々の画像領域に対し、画像領域上の色相関を
色相関パラメータ推定手段が推定してパラメータ化す
る。そして、パラメータ選抜手段が色相関パラメータ推
定手段により推定された個々のパラメータの信頼性を評
価し、信頼性の高いパラメータだけを復元手段に送る。
復元手段では、入力画像の各画素において、送られてき
たパラメータのうちその画素に関連するものに基づいて
その画素の色信号値を復元する。
According to the above arrangement, the area extracting means extracts a plurality of image areas for each pixel of the input image, and calculates the color correlation on the image area for each of the extracted image areas by using the color correlation parameter. Estimation means estimates and parameterizes. Then, the parameter selection unit evaluates the reliability of each parameter estimated by the color correlation parameter estimation unit, and sends only the highly reliable parameter to the restoration unit.
The restoring unit restores the color signal value of each pixel of the input image based on the parameter related to that pixel among the parameters sent.

【0120】従って、入力画像の各画素に対し複数の画
像領域が採られ、各画像領域上の色相関パラメータのう
ち信頼性の高いものだけが選抜されるため、信頼性の低
いパラメータを用いることにより生じるアーティファク
トを抑制することができる。また、各画素の欠落色信号
値の復元をその画素に関連する複数の色相関パラメータ
から行うため、ノイズに強い復元が可能となる。
Therefore, a plurality of image areas are taken for each pixel of the input image, and only the highly reliable color correlation parameters in each image area are selected. Can be suppressed. In addition, since the restoration of the missing color signal value of each pixel is performed from a plurality of color correlation parameters related to the pixel, it is possible to achieve a strong restoration against noise.

【0121】(2) 単板撮像系又は二板撮像系により
得られた、各画素について1種類以上の色信号値が欠落
しているディジタル画像を入力し、各画素の欠落色信号
値を推定してカラーディジタル画像を出力する画像処理
装置において、上記色信号値が欠落しているディジタル
画像から各画素につき複数の相異なる画像領域を抽出す
る領域抽出手段と、上記領域抽出手段により抽出された
個々の画像領域に対し、その画像領域上の色相関を表す
色相関パラメータを、その画像領域上に存在する色信号
値に基づいて推定する色相関パラメータ推定手段と、各
画像領域上の欠落色信号値をその画像領域に対応する色
相関パラメータと各画素に存在する色信号値とから復元
して復元画像領域を生成する領域復元手段と、上記領域
復元手段により生成された個々の復元画像領域に対し、
その復元画像領域上の色信号値に基づいて復元結果の信
頼性を評価し、信頼性が高いと評価された復元画像領域
を選抜する復元領域選抜手段と、上記色信号値が欠落し
ているディジタル画像の各画素に対し、上記復元領域選
抜手段により選抜された復元画像領域のうちその画素を
含むものに基づいてその画素の欠落色信号値を復元する
画素復元手段と、を具備することを特徴とする画像処理
装置。
(2) A digital image in which one or more types of color signal values are missing for each pixel obtained by a single-chip imaging system or a two-chip imaging system is input, and a missing color signal value of each pixel is estimated. An image processing device for outputting a color digital image by extracting a plurality of different image regions for each pixel from the digital image lacking the color signal value; A color correlation parameter estimating means for estimating a color correlation parameter representing a color correlation on the image area based on a color signal value existing on the image area; and a missing color on each image area. Area restoring means for restoring a signal value from a color correlation parameter corresponding to the image area and a color signal value present in each pixel to generate a restored image area; For each restored image area
Restoration area selection means for evaluating the reliability of the restoration result based on the color signal values on the restored image area and selecting the restored image area evaluated as having high reliability, and the color signal value is missing. Pixel restoring means for restoring a missing color signal value of each pixel of the digital image based on the restored image area selected by the restoring area selecting means based on a pixel including the pixel. Characteristic image processing device.

【0122】この構成は、図6乃至図8に示される第2
の実施の形態が対応する。即ち、領域抽出手段は、参照
画像計算部58、参照画像バッファ60、ブロック抽出
部62及びブロック分割部64に対応する。色相関パラ
メータ推定手段は、平均・分散評価部24a及びパラメ
ータ算出部28aに対応する。領域復元手段はブロック
復元部68に対応し、復元領域選抜手段はアーティファ
クト評価部70に対応する。そして、画素復元手段は、
積算平均部74に対応する。
This structure corresponds to the second structure shown in FIGS.
Corresponds to this embodiment. That is, the area extracting unit corresponds to the reference image calculation unit 58, the reference image buffer 60, the block extraction unit 62, and the block division unit 64. The color correlation parameter estimating means corresponds to the average / variance evaluator 24a and the parameter calculator 28a. The area restoring means corresponds to the block restoring unit 68, and the restored area selecting means corresponds to the artifact evaluating unit 70. And the pixel restoration means is
This corresponds to the integrated averaging unit 74.

【0123】上記のような構成によれば、領域抽出手段
が入力画像の各画素につき複数の画像領域を抽出し、抽
出された個々の画像領域に対し、画像領域上の色相関を
色相関パラメータ推定手段が推定してパラメータ化す
る。そして、推定された個々のパラメータにつき領域復
元手段が対応する画像領域上の各画素における欠落色信
号値を復元し、カラーの復元画像領域を生成する。この
処理は各色相関パラメータと対応する画像領域上に既に
存在する色信号値とに基づいて行われる。各色相関パラ
メータにつきこうして復元画像領域が生成されると、復
元領域選抜手段は各復元画像領域上の色信号値に基づい
て復元結果の信頼性を評価し、信頼性が高いと評価され
た復元画像領域のみを選抜する。画素復元手段では、入
力画像の各画素において、復元領域選抜手段により選抜
された復元画像領域のうちその画素を包含するものに基
づいてその画素の色信号値を復元する。
According to the above arrangement, the region extracting means extracts a plurality of image regions for each pixel of the input image, and calculates a color correlation on the image region for each extracted image region by using a color correlation parameter. Estimation means estimates and parameterizes. Then, the region restoring unit restores the missing color signal value at each pixel on the corresponding image region for each of the estimated parameters, and generates a color restored image region. This processing is performed based on each color correlation parameter and a color signal value already existing on the corresponding image area. When the restored image area is thus generated for each color correlation parameter, the restored area selection means evaluates the reliability of the restored result based on the color signal values on each restored image area, and the restored image that has been evaluated to be highly reliable Select only areas. The pixel restoring unit restores a color signal value of each pixel of the input image based on a pixel including the pixel in the restored image area selected by the restoration area selecting unit.

【0124】従って、入力画像の各画素に対して複数の
画像領域が採られ、各画像領域上の欠落色信号値がその
画像領域上の色相関パラメータに基づいて復元され、信
頼性が高いと判断された復元結果だけが選抜されて各画
素の欠落色信号値の復元に利用されるため、信頼性の低
い復元結果が利用されることにより生じるアーティファ
クトを抑制することができる。また、各画素の欠落色信
号値の復元をその画素に関連する複数の復元結果に基づ
いて行うため、ノイズに強い復元が可能となる。さら
に、各画像領域の復元結果を直接復元の信頼性の判定に
用いるため、信頼性の評価がより確実で且つ効率的な処
理が可能になる。
Therefore, a plurality of image areas are taken for each pixel of the input image, and the missing color signal value on each image area is restored based on the color correlation parameter on the image area, and if the reliability is high. Since only the determined restoration result is selected and used for restoring the missing color signal value of each pixel, it is possible to suppress artifacts caused by using the unreliable restoration result. In addition, since the restoration of the missing color signal value of each pixel is performed based on a plurality of restoration results related to the pixel, it is possible to perform a strong restoration against noise. Furthermore, since the restoration result of each image area is directly used to determine the reliability of restoration, the reliability evaluation can be performed more reliably and efficiently.

【0125】(3) 上記領域抽出手段は、上記ディジ
タル画像の各画素において色相関パラメータに関連する
所定の特徴量をその画素の近傍に存在する色信号値に基
づいて計算する特徴量算出手段と、上記特徴量算出手段
により算出された特徴量に基づいて上記ディジタル画像
の各画素の近傍を複数の画像領域に分割する分割手段と
を有し、分割された各画像領域を抽出することを特徴と
する上記(1)又は(2)に記載の画像処理装置。
(3) The area extracting means calculates a predetermined characteristic amount related to a color correlation parameter in each pixel of the digital image based on a color signal value existing near the pixel. Dividing means for dividing the vicinity of each pixel of the digital image into a plurality of image areas based on the feature amounts calculated by the feature amount calculating means, and extracting each of the divided image areas. The image processing apparatus according to the above (1) or (2).

【0126】この構成は、図1乃至図5に示される第1
の実施の形態、並びに図9及び図10に示される第3の
実施の形態にも対応するが、主として図6乃至図8に示
される第2の実施の形態に対応する。即ち、第2の実施
の形態においては、領域抽出手段が参照画像計算部5
8、参照画像バッファ60、ブロック抽出部62及びブ
ロック分割部64に対応し、そうのち特徴量算出手段が
参照画像計算部58に対応し、分割手段がブロック分割
部64に対応する。第1の形態においては、領域抽出手
段、特徴量算出手段、及び分割手段はいずれも領域抽出
部20に対応する。第3の形態においては、領域抽出手
段、特徴量算出手段、分割手段はいずれもブロック抽出
部62に対応する。
This structure is similar to the first structure shown in FIGS.
This embodiment also corresponds to the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10, but mainly corresponds to the second embodiment shown in FIGS. That is, in the second embodiment, the area extracting means is the reference image calculating unit 5
8, corresponding to the reference image buffer 60, the block extracting unit 62, and the block dividing unit 64, and thereafter, the feature amount calculating unit corresponds to the reference image calculating unit 58, and the dividing unit corresponds to the block dividing unit 64. In the first embodiment, the region extracting unit, the feature amount calculating unit, and the dividing unit all correspond to the region extracting unit 20. In the third embodiment, the area extracting unit, the feature amount calculating unit, and the dividing unit all correspond to the block extracting unit 62.

【0127】上記のような構成によれば、領域抽出手段
において、特徴量算出手段が入力画像の各画素でその画
素における色相関を表す色相関パラメータに関連する特
徴量を計算する。そして、分割手段が各画素の近傍を特
徴量に基づいて領域分割し、分割後の各部分領域がその
画素に関連する画像領域として抽出される。
According to the above configuration, in the region extracting means, the characteristic amount calculating means calculates, for each pixel of the input image, a characteristic amount related to a color correlation parameter representing a color correlation at the pixel. Then, the dividing unit divides the neighborhood of each pixel into regions based on the feature amount, and extracts each of the divided partial regions as an image region related to the pixel.

【0128】従って、画像領域の抽出に際し、入力画像
から各画素近傍の色相関パラメータに関連の深い特徴量
を算出し、その特徴量に基づいて抽出する画像領域を決
定するため、抽出された各画像領域上の色相関パラメー
タが予め信頼性の高いものになり、アーティファクトの
発生をより確実に抑えることができる。
Therefore, in extracting an image region, a feature amount closely related to a color correlation parameter near each pixel is calculated from an input image, and an image region to be extracted is determined based on the feature amount. The color correlation parameters on the image area become highly reliable in advance, and the occurrence of artifacts can be suppressed more reliably.

【0129】即ち、上記構成では、輝度などの入力画像
から計算できる特徴を利用して、色相関に関して設けた
仮定が成立する可能性の高い領域だけを積極的に取り出
し、その領域の情報を用いて欠落色信号値の復元を行う
ことにより、画像の全ての部位でアーティファクトが生
じにくく且つ高品位の画像を生成できる欠落色信号値の
復元方法を提供することができる。
That is, in the above-described configuration, utilizing the features that can be calculated from the input image such as the luminance, only the region having a high possibility of satisfying the assumption made regarding the color correlation is positively extracted, and information on the region is used. By restoring the missing color signal value, it is possible to provide a method of restoring a missing color signal value that is less likely to cause artifacts in all parts of the image and can generate a high-quality image.

【0130】(4) 上記色相関パラメータ推定手段
は、色相関パラメータの推定に先立って、その色相関パ
ラメータに対応する画像領域上に存在する色信号値に基
づいてその色相関パラメータの信頼性を予測する信頼性
予測手段を有し、その信頼性が高いと判断された場合に
のみ色相関パラメータの推定を行うことを特徴とする上
記(1)乃至(3)の何れかに記載の画像処理装置。
(4) The color correlation parameter estimating means determines the reliability of the color correlation parameter based on the color signal value existing on the image area corresponding to the color correlation parameter before estimating the color correlation parameter. The image processing according to any one of (1) to (3), further including a reliability prediction unit for predicting, and estimating the color correlation parameter only when the reliability is determined to be high. apparatus.

【0131】この構成は、図6乃至図8に示される第2
の実施の形態、並びに図9及び図10に示される第3の
実施の形態にも対応するが、主として図1乃至図5に示
される第1の実施の形態に対応する。即ち、信頼性予測
手段は、平均・分散評価部24が対応する。
This structure corresponds to the second structure shown in FIGS.
This embodiment also corresponds to the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10, but mainly corresponds to the first embodiment shown in FIGS. That is, the average / variance evaluator 24 corresponds to the reliability prediction means.

【0132】上記のような構成によれば、色相関パラメ
ータ推定手段におけるパラメータ推定において、信頼性
予測手段が対象とする画像領域上の色信号値から色相関
パラメータの信頼性を予測し、信頼性が低いと予測され
た場合は色相関パラメータの算出を行わないようにす
る。高いと予測された場合は推定を行う。
According to the above configuration, in the parameter estimation by the color correlation parameter estimating means, the reliability estimating means predicts the reliability of the color correlation parameter from the color signal value on the target image area, and Is calculated to be low, the calculation of the color correlation parameter is not performed. If it is predicted to be high, an estimate is made.

【0133】従って、明らかに信頼性の低い色相関パラ
メータの算出が防げるのでアーティファクトの発生がよ
り確実に抑えられ、処理速度も向上する。
Therefore, the calculation of the color correlation parameter having a clearly low reliability can be prevented, so that the occurrence of the artifact is more reliably suppressed, and the processing speed is improved.

【0134】(5) 上記特徴量算出手段は、上記ディ
ジタル画像の各画素の近傍における平均的な輝度値ない
しは色相を計算して特徴量とすることを特徴とする上記
(3)に記載の画像処理装置。
(5) The image according to (3), wherein the characteristic amount calculating means calculates an average luminance value or hue in the vicinity of each pixel of the digital image to obtain a characteristic amount. Processing equipment.

【0135】この構成は、図6乃至図8に示される第2
の実施の形態が対応する。即ち、特徴量算出手段は、参
照画像計算部58に対応する。
This structure corresponds to the second structure shown in FIGS.
Corresponds to this embodiment. That is, the feature amount calculation unit corresponds to the reference image calculation unit 58.

【0136】上記のような構成によれば、特徴量算出手
段が入力画像の各画素でその画素における色相関を表す
色相関パラメータに関連する特徴量として各画素の近傍
における平均的な輝度値ないしは色相を計算する。
According to the above arrangement, the characteristic amount calculating means calculates the average luminance value or the average luminance value in the vicinity of each pixel as the characteristic amount related to the color correlation parameter indicating the color correlation at each pixel of the input image. Calculate hue.

【0137】従って、各画素の近傍で安定的に計算で
き、かつモアレの影響が少ない量である輝度値を用いる
ことで、分割手段により分割される個々の領域に対する
色相関パラメータの信頼性が向上する。また、輝度値が
等しく色だけが違っているエッジ部などでは輝度値に変
わって色相を特徴量とすることで同じく分割手段により
分割される個々の領域に対する色相関パラメータの信頼
性が向上する。
Therefore, the reliability of the color correlation parameter for each area divided by the dividing means is improved by using a luminance value which can be stably calculated in the vicinity of each pixel and has a small influence of moire. I do. Further, in an edge portion having the same luminance value but different color, the hue is used as a feature value instead of the luminance value, so that the reliability of the color correlation parameter for each region similarly divided by the dividing means is improved.

【0138】即ち、上記構成では、輝度などの入力画像
から計算できる特徴を利用して、色相関に関して設けた
仮定が成立する可能性の高い領域だけを積極的に取り出
し、その領域の情報を用いて欠落色信号値の復元を行う
ことにより、画像の全ての部位でアーティファクトが生
じにくく且つ高品位の画像を生成できる欠落色信号値の
復元方法を提供することができる。
That is, in the above-described configuration, by utilizing features that can be calculated from an input image, such as luminance, only an area having a high possibility that the assumption made regarding color correlation is satisfied is positively extracted, and information on the area is used. By restoring the missing color signal value, it is possible to provide a method of restoring a missing color signal value that is less likely to cause artifacts in all parts of the image and can generate a high-quality image.

【0139】(6) 上記ディジタル画像は二板撮像系
により得られたものであり、上記パラメータ選抜手段
は、上記色相関パラメータ推定手段により推定された色
相関パラメータを用いて、その色相関パラメータに対応
する画像領域上の各画素で既に存在する二種の色信号値
の一方から他方を推定した場合の推定値と実際の色信号
値との推定誤差を算出し、推定誤差に基づいてその色相
関パラメータの信頼性を評価することを特徴とする上記
(1)に記載の画像処理装置。
(6) The digital image is obtained by a two-chip image pickup system, and the parameter selecting means uses the color correlation parameter estimated by the color correlation parameter estimating means to calculate the color correlation parameter. An estimation error between an estimated value when one of two types of color signal values already existing at each pixel on the corresponding image area is estimated from the other and an actual color signal value is calculated, and the color error is calculated based on the estimated error. The image processing apparatus according to (1), wherein the reliability of the correlation parameter is evaluated.

【0140】この構成は、図9及び10に示される第3
の実施の形態が対応する。
This configuration corresponds to the third configuration shown in FIGS.
Corresponds to this embodiment.

【0141】上記のような構成によれば、二板撮像系に
より得られた画像が入力された場合、入力画像の各画素
に二種類の色信号値が得られる。パラメータ選抜手段
は、色相関パラメータの信頼性の評価にあたり、まずそ
の色相関パラメータを使って対応する画像領域の各画素
に存在する色信号値の推定値を計算する。その際、各画
素に存在する二種類の色信号値のうち、一方の色信号値
から他方の色信号値を推定する。そして、各画素の推定
値と既にその画素に存在した同種類の色信号値との誤差
を計算する。
According to the above configuration, when an image obtained by the two-chip imaging system is input, two types of color signal values are obtained for each pixel of the input image. In evaluating the reliability of the color correlation parameter, the parameter selection unit first calculates an estimated value of a color signal value existing in each pixel of the corresponding image region using the color correlation parameter. At this time, of the two types of color signal values existing in each pixel, the other color signal value is estimated from one color signal value. Then, an error between the estimated value of each pixel and the color signal value of the same type already existing in the pixel is calculated.

【0142】そして、この誤差に基づいてその色相関パ
ラメータの信頼性を評価し、誤差が大きいほど信頼性が
低いと判断する。
Then, the reliability of the color correlation parameter is evaluated based on the error, and it is determined that the larger the error, the lower the reliability.

【0143】つまり、単板撮像系により得られた画像と
異なり、二板撮像系により得られた画像には各画素で二
種類の色信号値が存在する。そのため、パラメータ選抜
手段が各画素で既に存在する色信号値をあえて色相関パ
ラメータを用いて推定し、推定結果の誤差を調べること
ができる。その結果、色相関パラメータの信頼性評価を
確実に行える。
That is, unlike an image obtained by the single-chip imaging system, an image obtained by the two-chip imaging system has two types of color signal values for each pixel. Therefore, the parameter selection unit can intentionally estimate the color signal value already existing at each pixel using the color correlation parameter, and examine the error of the estimation result. As a result, the reliability of the color correlation parameter can be reliably evaluated.

【0144】(7) 上記パラメータ選抜手段は、上記
色相関パラメータの値が所定の範囲に含まれているか否
かに基づいてその色相関パラメータの信頼性を評価する
ことを特徴とする上記(1)に記載の画像処理装置。
(7) The parameter selecting means evaluates the reliability of the color correlation parameter based on whether or not the value of the color correlation parameter is included in a predetermined range. The image processing device according to (1).

【0145】この構成は、図1乃至図5に示される第1
の実施の形態、並びに図9及び図10に示される第3の
実施の形態の二つが対応する。即ち、パラメータ選抜手
段は、パラメータ評価部32,32bに対応する。
This configuration is similar to the first configuration shown in FIGS.
And the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 correspond to the third embodiment. That is, the parameter selection unit corresponds to the parameter evaluation units 32 and 32b.

【0146】上記のような構成によれば、パラメータ選
抜手段は、色相関パラメータの信頼性の評価をパラメー
タの値自身から見積もる。パラメータの値の範囲は、予
め色相関パラメータの信頼性が低くなる場合の色相関パ
ラメータの値の傾向を調べておき、色相関パラメータが
十分信頼できると経験的に判断される範囲に設定されて
いる。パラメータ選抜手段は、この範囲に色相関パラメ
ータの値が入っているかどうか調べ、入っていなければ
信頼性が低い、入っていれば信頼性が高いと判断する。
According to the above configuration, the parameter selection means estimates the reliability of the color correlation parameter from the parameter value itself. The parameter value range is set in advance to a range in which the tendency of the value of the color correlation parameter when the reliability of the color correlation parameter is low is determined, and the color correlation parameter is empirically determined to be sufficiently reliable. I have. The parameter selection means checks whether or not the value of the color correlation parameter falls within this range, and if not, determines that the reliability is low, and if it does, determines that the reliability is high.

【0147】従って、色相関パラメータの信頼性の評価
に他のデータを必要としないので、信頼性評価が高速、
簡便に行える。
Therefore, since other data is not required for evaluating the reliability of the color correlation parameter, the reliability evaluation can be performed at high speed.
It can be done easily.

【0148】(8) 上記復元領域選抜手段は、上記復
元画像領域から近傍の全ての画素の色信号値と大きく異
なる色信号値を持つ画素を検出し、検出結果に基づいて
その復元画像領域の信頼性を判断することを特徴とする
上記(2)に記載の画像処理装置。
(8) The restoration area selection means detects a pixel having a color signal value that is significantly different from the color signal values of all neighboring pixels from the restoration image area, and based on the detection result, detects the restoration image area. The image processing apparatus according to (2), wherein reliability is determined.

【0149】この構成は、図6乃至図8に示される第2
の実施の形態が対応する。即ち、復元領域選抜手段は、
アーティファクト評価部70に対応する。
This structure corresponds to the second structure shown in FIGS.
Corresponds to this embodiment. That is, the restoration area selection means
Corresponds to the artifact evaluation unit 70.

【0150】ここで、領域復元手段により復元された復
元画像領域には、復元結果の信頼性が乏しい場合に特定
のアーティファクトが現れる。このアーティファクト
は、特定の画素において、その色信号値が周囲のいずれ
の画素の色信号値からもかけ離れた値を取るという特徴
を持つ。復元領域選抜手段は復元画像領域からそのよう
な画素を検出し、検出結果に応じて色相関パラメータの
信頼性を判断する。
Here, in the restored image area restored by the area restoring means, a specific artifact appears when the reliability of the restored result is poor. This artifact has a feature that, at a specific pixel, its color signal value takes a value far apart from the color signal values of any surrounding pixels. The restoration area selection means detects such a pixel from the restoration image area, and determines the reliability of the color correlation parameter according to the detection result.

【0151】従って、復元画像から明示的にアーティフ
ァクトの特徴を検出することにより、復元結果の信頼性
を確実に評価できる。
Therefore, the reliability of the restoration result can be reliably evaluated by explicitly detecting the feature of the artifact from the restored image.

【0152】(9) 上記色相関パラメータ推定手段
は、上記色相関が、二種の色信号値S,Tに対して式 T=α×S+β を満足すると仮定し、パラメータαとβをSとTに関す
る色相関パラメータに設定することを特徴とする上記
(1)乃至(8)の何れかに記載の画像処理装置。
(9) The color correlation parameter estimating means assumes that the color correlation satisfies the equation T = α × S + β for two types of color signal values S and T, and sets the parameters α and β to S The image processing apparatus according to any one of (1) to (8) above, wherein the color correlation parameter relating to T is set.

【0153】この構成は、図1乃至図5に示される第1
の実施の形態、図6乃至図8に示される第2の実施の形
態、並びに図9及び図10に示される第3の実施の形態
の三つが対応する。
This configuration is similar to the first configuration shown in FIGS.
, The second embodiment shown in FIGS. 6 to 8, and the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 correspond to the third embodiment.

【0154】上記のような構成によれば、色相関パラメ
ータ推定手段が、任意の二種の色信号値S,Tに対する
色相関は式 T=α×S+β を満足すると仮定し、パラメータαとβをSとTに関す
る色相関パラメータとして推定する。
According to the above configuration, the color correlation parameter estimating means assumes that the color correlation for any two types of color signal values S and T satisfies the equation T = α × S + β, and the parameters α and β Is estimated as a color correlation parameter for S and T.

【0155】従って、領域抽出手段により抽出される画
像領域が十分局所的な場合、色相関を表現する式として
二つのパラメータを持つ一次式を用いることで、入力さ
れる画像が複数光源や鏡面反射特性を持つ物体を含む複
雑な場合の色相関も表現できるようになる。その結果、
色相関パラメータの信頼性が下がってアーティファクト
が発生する領域の範囲を小さくできる。
Therefore, when the image area extracted by the area extracting means is sufficiently local, the input image is expressed by a plurality of light sources or specular reflection by using a linear expression having two parameters as an expression expressing the color correlation. A color correlation in a complicated case including an object having characteristics can be expressed. as a result,
It is possible to reduce the range of the region where the reliability of the color correlation parameter decreases and the artifact occurs.

【0156】即ち、上記の構成では、画像の局所領域の
色相関として汎用性のあるものをパラメータ表現し、画
像の局所領域の統計的性質を用いて欠落色信号値の復元
を行う計算方法をとることにより、入力される画像が複
数光源や種々の表面反射特性を持つ物体を含む複雑なも
のであってもアーティファクトが少なく、また種々の撮
像方式やモザイク色フィルタ配置にも対応できる柔軟性
のある欠落色信号値の復元方法を提供することができ
る。
In other words, in the above configuration, a general-purpose color correlation as a color correlation of a local region of an image is expressed as a parameter, and a calculation method for restoring a missing color signal value by using the statistical properties of the local region of the image. Therefore, even if the input image is a complex one including a plurality of light sources and objects having various surface reflection characteristics, there are few artefacts, and the flexibility of being able to cope with various imaging methods and mosaic color filter arrangements. A method for restoring a certain missing color signal value can be provided.

【0157】(10) 上記色相関パラメータ推定手段
は、上記色相関パラメータを、その色相関パラメータに
対応する画像領域上に存在する色信号値の統計量、特に
平均値と分散、または最大値と最小値に基づいて推定す
ることを特徴とする上記(9)に記載の画像処理装置。
(10) The color correlation parameter estimating means calculates the color correlation parameter as a statistic of color signal values existing on an image area corresponding to the color correlation parameter, in particular, an average value and a variance, or a maximum value. The image processing apparatus according to (9), wherein the estimation is performed based on the minimum value.

【0158】この構成は、図1乃至図5に示される第1
の実施の形態、図6乃至図8に示される第2の実施の形
態、並びに図9及び図10に示される第3の実施の形態
の三つが対応する。
This configuration corresponds to the first configuration shown in FIGS.
, The second embodiment shown in FIGS. 6 to 8, and the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 correspond to the third embodiment.

【0159】上記のような構成によれば、色相関パラメ
ータ推定手段は、パラメータを推定する画像領域上の色
信号値を種類別に分け、各種類ごとの平均値と分散、又
は最大値と最小値を計算する。次に、各種類ごとに分散
の平方根又は最大値と最小値の差を計算し、色信号値の
変動の大きさを見積もる。そして、変動の大きさの比か
ら色相関パラメータのうちのαを算出し推定値とする。
次に、算出されたαと平均値又は最大値と最小値の中間
値から色相関パラメータのうちのβを算出し推定値とす
る。
According to the above arrangement, the color correlation parameter estimating means classifies the color signal values on the image area for which parameters are to be estimated by type, and calculates the average and variance or the maximum and minimum values for each type. Is calculated. Next, the square root of the variance or the difference between the maximum value and the minimum value is calculated for each type, and the magnitude of the variation of the color signal value is estimated. Then, α of the color correlation parameters is calculated from the ratio of the magnitudes of the fluctuations and is used as an estimated value.
Next, β of the color correlation parameters is calculated from the calculated α and the average value or the intermediate value between the maximum value and the minimum value, and is set as an estimated value.

【0160】従って、色相関パラメータを対応する画像
領域上の色信号値に関する統計量、特に平均値と分散や
最大値と最小値によって推定することで、入力画像を得
るのに用いた撮像系の色フィルタ配置が限定される必要
がなくなり、また色相関パラメータがノイズの影響を受
けにくくなりノイズに強い欠落色信号値の復元が可能と
なる。
Therefore, by estimating the color correlation parameter based on the statistics related to the color signal values on the corresponding image area, in particular, the average value and the variance or the maximum value and the minimum value, the image pickup system used to obtain the input image is obtained. The arrangement of the color filters does not need to be limited, and the color correlation parameter is less likely to be affected by noise, so that a missing color signal value that is strong against noise can be restored.

【0161】[0161]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
色相関に関して設けた仮定がある領域内で成立するかど
うかを判断し、仮定が成立すると判断された領域の情報
だけを用いて欠落色信号値の復元を行うことにより、画
像の全ての部位でアーティファクトが生じにくく且つ高
品位の画像を生成できる欠落色信号値の復元が可能な画
像処理装置を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
It is determined whether or not the assumption provided for the color correlation is established within a certain area, and the missing color signal value is restored using only the information of the area determined to hold the assumption. It is possible to provide an image processing apparatus capable of restoring a missing color signal value that is less likely to cause artifacts and can generate a high-quality image.

【0162】また、本発明によれば、ある画素に対しそ
の画素に関する複数の近傍の色相関を総合して処理を行
うことにより、ノイズに強い欠落色信号値の復元が可能
な画像処理装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, an image processing apparatus capable of restoring a missing color signal value that is resistant to noise by performing processing on a pixel by integrating a plurality of nearby color correlations relating to the pixel. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる画像処理装
置の適用された電子カメラシステムの構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an electronic camera system to which an image processing device according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】色相関特性を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining color correlation characteristics.

【図3】色相関パラメータとその算出法を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a color correlation parameter and a calculation method thereof.

【図4】色相関パラメータの信頼性を説明するための図
である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the reliability of a color correlation parameter.

【図5】色相関パラメータ選抜の効果を説明するための
図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an effect of selecting a color correlation parameter.

【図6】本発明の第2の実施の形態にかかる画像処理装
置の適用された電子カメラシステムの構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an electronic camera system to which an image processing device according to a second embodiment of the present invention is applied.

【図7】色エッジ領域における処理を説明するための図
である。
FIG. 7 is a diagram for explaining processing in a color edge area.

【図8】素材均一領域における処理を説明するための図
である。
FIG. 8 is a diagram for explaining processing in a material uniform region.

【図9】本発明の第3の実施の形態にかかる画像処理装
置の適用された電子カメラシステムの構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an electronic camera system to which an image processing device according to a third embodiment of the present invention is applied.

【図10】色相関パラメータの信頼性評価を説明するた
めの図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining reliability evaluation of a color correlation parameter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電子カメラ 12 処理装置本体 14 単板原色CCD 141 GCCD 142 R/B市松CCD 16 A/Dコンバータ 18 入力画像バッファ 20 領域抽出部 22 領域バッファ 24,24a,24b 平均・分散評価部 26 フィルタ配置保持ROM 28,28a,28b パラメータ算出部 30 パラメータバッファ 32,32b パラメータ評価部 34 画素復元部 36,36a 出力画像バッファ 58 参照画像計算部 60 参照画像バッファ 62 ブロック抽出部 64 ブロック分割部 66 ブロックバッファ 68,68b ブロック復元部 70 アーティファクト評価部 72 線形補間部 74 積算平均部10 an electronic camera 12 processor body 14 veneer primary CCD 14 1 GCCD 14 2 R / B checkered CCD 16 A / D converter 18 the input image buffer 20 area extracting unit 22 region buffer 24, 24a, 24b mean-variance evaluation unit 26 filters Arrangement holding ROM 28, 28a, 28b Parameter calculation unit 30 Parameter buffer 32, 32b Parameter evaluation unit 34 Pixel restoration unit 36, 36a Output image buffer 58 Reference image calculation unit 60 Reference image buffer 62 Block extraction unit 64 Block division unit 66 Block buffer 68, 68b Block restoration unit 70 Artifact evaluation unit 72 Linear interpolation unit 74 Integration average unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単板撮像系または二板撮像系により得ら
れた、各画素について1種類以上の色信号値が欠落して
いるディジタル画像を入力し、各画素の欠落色信号値を
推定してカラーディジタル画像を出力する画像処理装置
において、 上記色信号値が欠落しているディジタル画像から各画素
につき複数の相異なる画像領域を抽出する領域抽出手段
と、 上記領域抽出手段により抽出された個々の画像領域に対
し、その画像領域上の色相関を表す色相関パラメータ
を、その画像領域上に存在する色信号値に基づいて推定
する色相関パラメータ推定手段と、 上記色相関パラメータ推定手段により推定された個々の
色相関パラメータの信頼性をその色相関パラメータ及び
その色相関パラメータに対応する画像領域上の色信号値
に基づいて評価し、信頼性の高い色相関パラメータだけ
を選抜するパラメータ選抜手段と、 上記色信号値が欠落しているディジタル画像の各画素に
対し、その画素に存在する色信号値と上記色相関パラメ
ータ選抜手段により選抜された色相関パラメータのうち
対応する画像領域がその画素を包含するものとに基づい
てその画素の欠落色信号値を復元する復元手段と、 を具備することを特徴とする画像処理装置。
1. A digital image obtained by a single-chip imaging system or a two-chip imaging system, in which one or more types of color signal values are missing for each pixel, is input, and a missing color signal value of each pixel is estimated. An image processing apparatus for outputting a color digital image by extracting a plurality of different image regions for each pixel from the digital image lacking the color signal value; Color correlation parameter estimating means for estimating a color correlation parameter representing a color correlation on the image area based on color signal values existing on the image area; The reliability of each color correlation parameter obtained is evaluated based on the color correlation parameter and the color signal value on the image area corresponding to the color correlation parameter, and the reliability is evaluated. Parameter selection means for selecting only highly correlated color correlation parameters, and for each pixel of the digital image lacking the color signal value, the color signal value existing in the pixel and the color selection parameter selection means are selected. And a restoring means for restoring the missing color signal value of the pixel based on the color correlation parameter in which the corresponding image area includes the pixel.
【請求項2】 単板撮像系または二板撮像系により得ら
れた、各画素について1種類以上の色信号値が欠落して
いるディジタル画像を入力し、各画素の欠落色信号値を
推定してカラーディジタル画像を出力する画像処理装置
において、 上記色信号値が欠落しているディジタル画像から各画素
につき複数の相異なる画像領域を抽出する領域抽出手段
と、 上記領域抽出手段により抽出された個々の画像領域に対
し、その画像領域上の色相関を表す色相関パラメータ
を、その画像領域上に存在する色信号値に基づいて推定
する色相関パラメータ推定手段と、 各画像領域上の欠落色信号値をその画像領域に対応する
色相関パラメータと各画素に存在する色信号値とから復
元して復元画像領域を生成する領域復元手段と、 上記領域復元手段により生成された個々の復元画像領域
に対し、その復元画像領域上の色信号値に基づいて復元
結果の信頼性を評価し、信頼性が高いと評価された復元
画像領域を選抜する復元領域選抜手段と、 上記色信号値が欠落しているディジタル画像の各画素に
対し、上記復元領域選抜手段により選抜された復元画像
領域のうちその画素を含むものに基づいてその画素の欠
落色信号値を復元する画素復元手段と、 を具備することを特徴とする画像処理装置。
2. A digital image obtained by a single-chip imaging system or a two-chip imaging system, in which one or more types of color signal values are missing for each pixel, and a missing color signal value of each pixel is estimated. An image processing device for outputting a color digital image by extracting a plurality of different image regions for each pixel from the digital image lacking the color signal value; A color correlation parameter estimating means for estimating a color correlation parameter representing a color correlation on the image area based on a color signal value existing on the image area; and a missing color signal on each image area. Area restoring means for restoring a value from a color correlation parameter corresponding to the image area and a color signal value present in each pixel to generate a restored image area; For each of the restored image areas, the reliability of the restoration result is evaluated based on the color signal values on the restored image area, and restoration area selection means for selecting a restoration image area evaluated as having high reliability. For each pixel of the digital image that lacks the color signal value, the missing color signal value of the pixel is restored based on the restored image area selected by the restoration area selection unit based on the pixel including the pixel. An image processing apparatus comprising: a pixel restoration unit.
【請求項3】 上記領域抽出手段は、 上記ディジタル画像の各画素において色相関パラメータ
に関連する所定の特徴量をその画素の近傍に存在する色
信号値に基づいて計算する特徴量算出手段と、 上記特徴量算出手段により算出された特徴量に基づいて
上記ディジタル画像の各画素の近傍を複数の画像領域に
分割する分割手段とを有し、 分割された各画像領域を抽出することを特徴とする請求
項1又は2に記載の画像処理装置。
3. A feature value calculating unit that calculates a predetermined feature value related to a color correlation parameter in each pixel of the digital image based on a color signal value existing near the pixel. Dividing means for dividing the vicinity of each pixel of the digital image into a plurality of image areas based on the feature amount calculated by the feature amount calculating means, and extracting each of the divided image areas. The image processing device according to claim 1.
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