JP2000278503A - ベイヤ補間装置およびベイヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
ベイヤ補間装置およびベイヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベイヤ補間法にキュービックコンボリューシ
ョン法を応用して、簡単な処理で画質を改善すること。 【解決手段】 CCD102は、ベイヤ配列に従って画
素が配列された画像データを出力する。分解部104
は、CCD102から受取った画像データをG、R、B
の3つのプレーン画像に分解する。Gプレーン補間部で
は、画像の軸を反時計回りに45°傾けた方向で補間対
象となる画素を中心とする周囲16画素を選択し、キュ
ービックコンボリューション法を用いて白プレーン画像
を補間し、Gプレーン補間画像を出力する。Rプレーン
補間部108およびBプレーン補間部は、キュービック
コンボリューション法を用いてRまたはBのプレーン補
間画像を出力する。合成部112は、G、R、Bの3つ
のプレーン補間画像を合成し、1つの画素にRGBの3
つの画素値を持つRGB画像データを出力する。
ョン法を応用して、簡単な処理で画質を改善すること。 【解決手段】 CCD102は、ベイヤ配列に従って画
素が配列された画像データを出力する。分解部104
は、CCD102から受取った画像データをG、R、B
の3つのプレーン画像に分解する。Gプレーン補間部で
は、画像の軸を反時計回りに45°傾けた方向で補間対
象となる画素を中心とする周囲16画素を選択し、キュ
ービックコンボリューション法を用いて白プレーン画像
を補間し、Gプレーン補間画像を出力する。Rプレーン
補間部108およびBプレーン補間部は、キュービック
コンボリューション法を用いてRまたはBのプレーン補
間画像を出力する。合成部112は、G、R、Bの3つ
のプレーン補間画像を合成し、1つの画素にRGBの3
つの画素値を持つRGB画像データを出力する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はベイヤ補間装置お
よびベイヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記
録した記録媒体に関し、特にキュービックコンボリュー
ション法を応用したベイヤ補間装置およびベイヤ補間方
法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体に
関する。
よびベイヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記
録した記録媒体に関し、特にキュービックコンボリュー
ション法を応用したベイヤ補間装置およびベイヤ補間方
法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、デジタルカメラやデジタルビ
デオカメラ等でベイヤ補間が行なわれている。このベイ
ヤ補間は、RGBの画素がベイヤ(Bayer)配列に従っ
て配列されたCCDから出力される画像データに補間処
理を施すことにより、1つの画素がRGBの3つの画素
データからなる画像データに変換するための補間方法で
ある。
デオカメラ等でベイヤ補間が行なわれている。このベイ
ヤ補間は、RGBの画素がベイヤ(Bayer)配列に従っ
て配列されたCCDから出力される画像データに補間処
理を施すことにより、1つの画素がRGBの3つの画素
データからなる画像データに変換するための補間方法で
ある。
【0003】一般的にベイヤ補間では、単板のCCDが
出力する画像データを、緑色(G)の画素値のみからな
る画像データ(以下「Gプレーン画像」という)と、赤
色(R)の画素値のみからなる画像データ(以下「Rプ
レーン画像」という)と、青色(B)の画素値のみから
なる画像データ(以下「Bプレーン画像」という)に分
解する。そして、画素値の数がもっとも多いGプレーン
を用いて、画素値が存在しない画素の画素値を、その画
素の周囲4近傍あるいは8近傍の画素の画素値を平均し
た値を補間値とする。また、4近傍あるいは8近傍の画
素値の中央値を補間値とするものもある。さらに、4近
傍あるいは8近傍の画素値の最大値と最小値との差によ
って、平均値とするか中央値とするかを切換えるものも
ある。このように、Gプレーン画像だけで補間値を求め
た後、求めたGプレーン画像の値をRプレーン画像およ
びBプレーン画像の値に反映させることで1画素にRG
B3つの画素値を含む画像データを求めていた。
出力する画像データを、緑色(G)の画素値のみからな
る画像データ(以下「Gプレーン画像」という)と、赤
色(R)の画素値のみからなる画像データ(以下「Rプ
レーン画像」という)と、青色(B)の画素値のみから
なる画像データ(以下「Bプレーン画像」という)に分
解する。そして、画素値の数がもっとも多いGプレーン
を用いて、画素値が存在しない画素の画素値を、その画
素の周囲4近傍あるいは8近傍の画素の画素値を平均し
た値を補間値とする。また、4近傍あるいは8近傍の画
素値の中央値を補間値とするものもある。さらに、4近
傍あるいは8近傍の画素値の最大値と最小値との差によ
って、平均値とするか中央値とするかを切換えるものも
ある。このように、Gプレーン画像だけで補間値を求め
た後、求めたGプレーン画像の値をRプレーン画像およ
びBプレーン画像の値に反映させることで1画素にRG
B3つの画素値を含む画像データを求めていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Gプレ
ーンの補間画像を求める場合に、周囲4近傍あるいは8
近傍の画素値で補間する方法は、補間に用いる情報量が
少ないため、補間が十分な精度で行なわれない。このた
め、補間後の画像に擬色やジャギーが発生することが問
題となっていた。
ーンの補間画像を求める場合に、周囲4近傍あるいは8
近傍の画素値で補間する方法は、補間に用いる情報量が
少ないため、補間が十分な精度で行なわれない。このた
め、補間後の画像に擬色やジャギーが発生することが問
題となっていた。
【0005】この発明は、上述の問題点を解決するため
になされたもので、簡単な構成で画質の改善を図ること
ができるベイヤ補間装置およびベイヤ補間方法ならびに
ベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
になされたもので、簡単な構成で画質の改善を図ること
ができるベイヤ補間装置およびベイヤ補間方法ならびに
ベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を解決するた
めにこの発明のある局面によるベイヤ補間装置は、ベイ
ヤ配列で画素値が配列された画像を受取るための受取手
段と、受取られた画像を画素の位置を維持したまま同じ
色の画素値を含むプレーン画像に分解する分解手段と、
分解されたプレーン画像のうち画素値が対角方向に隣接
して配列する第1のプレーン画像に対して、前記第1の
プレーン画像で画素値を有しない画素の補間値を、座標
軸を45°回転させて選択した周辺の画素の画素値を用
いてキュービックコンボリューション法で求める補間手
段とを備える。
めにこの発明のある局面によるベイヤ補間装置は、ベイ
ヤ配列で画素値が配列された画像を受取るための受取手
段と、受取られた画像を画素の位置を維持したまま同じ
色の画素値を含むプレーン画像に分解する分解手段と、
分解されたプレーン画像のうち画素値が対角方向に隣接
して配列する第1のプレーン画像に対して、前記第1の
プレーン画像で画素値を有しない画素の補間値を、座標
軸を45°回転させて選択した周辺の画素の画素値を用
いてキュービックコンボリューション法で求める補間手
段とを備える。
【0007】好ましくはベイヤ補間装置の補間手段は、
分解されたプレーン画像のうち画素値が対角方向に隣接
して配列しない第2のプレーン画像に対しては、前記第
2のプレーン画像で画素値を有しない画素の補間値を、
周辺の画素の画素値を用いてキュービックコンボリュー
ション法で求めることを特徴とする。
分解されたプレーン画像のうち画素値が対角方向に隣接
して配列しない第2のプレーン画像に対しては、前記第
2のプレーン画像で画素値を有しない画素の補間値を、
周辺の画素の画素値を用いてキュービックコンボリュー
ション法で求めることを特徴とする。
【0008】この発明の他の局面によるベイヤ補間方法
は、ベイヤ配列で画素値が配列された画像を受取るため
の受取ステップと、受取られた画像を画素の位置を維持
したまま同じ色の画素値を含むプレーン画像に分解する
分解ステップと、分解されたプレーン画像のうち画素値
が対角方向に隣接して配列する第1のプレーン画像に対
して、第1のプレーン画像で画素値を有しない画素の補
間値を、座標軸を45°回転させて選択した周辺の画素
の画素値を用いてキュービックコンボリューション法で
求める補間ステップとを含む。
は、ベイヤ配列で画素値が配列された画像を受取るため
の受取ステップと、受取られた画像を画素の位置を維持
したまま同じ色の画素値を含むプレーン画像に分解する
分解ステップと、分解されたプレーン画像のうち画素値
が対角方向に隣接して配列する第1のプレーン画像に対
して、第1のプレーン画像で画素値を有しない画素の補
間値を、座標軸を45°回転させて選択した周辺の画素
の画素値を用いてキュービックコンボリューション法で
求める補間ステップとを含む。
【0009】この発明の他の局面によるコンピュータ読
取可能なベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体は、
ベイヤ配列で画素値が配列された画像を受取るための受
取ステップと、受取られた画像を画素の位置を維持した
まま同じ色の画素値を含むプレーン画像に分解する分解
ステップと、分解されたプレーン画像のうち画素値が対
角方向に隣接して配列する第1のプレーン画像に対し
て、第1のプレーン画像で画素値を有しない画素の補間
値を、座標軸を45°回転させて選択した周辺の画素の
画素値を用いてキュービックコンボリューション法で求
める補間ステップとをコンピュータに実行させるための
ベイヤ補間プログラムを記録する。
取可能なベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体は、
ベイヤ配列で画素値が配列された画像を受取るための受
取ステップと、受取られた画像を画素の位置を維持した
まま同じ色の画素値を含むプレーン画像に分解する分解
ステップと、分解されたプレーン画像のうち画素値が対
角方向に隣接して配列する第1のプレーン画像に対し
て、第1のプレーン画像で画素値を有しない画素の補間
値を、座標軸を45°回転させて選択した周辺の画素の
画素値を用いてキュービックコンボリューション法で求
める補間ステップとをコンピュータに実行させるための
ベイヤ補間プログラムを記録する。
【0010】これらの発明に従うと、キュービックコン
ボリューション法を用いて補間するので、簡単な構成で
画質の改善を図ることができるベイヤ補間装置およびベ
イヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した
記録媒体を提供することができる。
ボリューション法を用いて補間するので、簡単な構成で
画質の改善を図ることができるベイヤ補間装置およびベ
イヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した
記録媒体を提供することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。なお、図中同一符号は同一ま
たは相当する部材を示す。
を参照しながら説明する。なお、図中同一符号は同一ま
たは相当する部材を示す。
【0012】図1は、本発明の実施の形態の1つにおけ
るベイヤ補間装置の概略構成を示すブロック図である。
図を参照して、ベイヤ補間装置100は、単板のCCD
102によりベイヤ配列の画像データを受信し、受信し
た画像データをGプレーン画像、Rプレーン画像、Bプ
レーン画像の3つのプレーン画像に分解するための分解
部104と、Gプレーン画像を補間してGプレーン補間
画像を求めるためのGプレーン補間部106と、Rプレ
ーン画像とGプレーン補間画像とに基づきRプレーン画
像を補間してRプレーン補間画像を求めるためのRプレ
ーン補間部108と、Bプレーン画像とGプレーン補間
画像とに基づきBプレーン画像を補間してBプレーン補
間画像を求めるためのBプレーン補間部110と、Gプ
レーン補間画像とRプレーン補間画像とBプレーン補間
画像とを合成して1画素がRGBの3つの画素値からな
るRGB画像データを出力するための合成部112とを
含む。
るベイヤ補間装置の概略構成を示すブロック図である。
図を参照して、ベイヤ補間装置100は、単板のCCD
102によりベイヤ配列の画像データを受信し、受信し
た画像データをGプレーン画像、Rプレーン画像、Bプ
レーン画像の3つのプレーン画像に分解するための分解
部104と、Gプレーン画像を補間してGプレーン補間
画像を求めるためのGプレーン補間部106と、Rプレ
ーン画像とGプレーン補間画像とに基づきRプレーン画
像を補間してRプレーン補間画像を求めるためのRプレ
ーン補間部108と、Bプレーン画像とGプレーン補間
画像とに基づきBプレーン画像を補間してBプレーン補
間画像を求めるためのBプレーン補間部110と、Gプ
レーン補間画像とRプレーン補間画像とBプレーン補間
画像とを合成して1画素がRGBの3つの画素値からな
るRGB画像データを出力するための合成部112とを
含む。
【0013】ベイヤ補間装置100は、単板のCCD1
02に接続されている。CCD102は、画素がベイヤ
配列に従って配列された光電変換素子である。図2は、
2×2のベイヤ配列を示す。図を参照して、1行1列と
2行2列の位置にG(緑)の画素値が位置付けられ、1
行2列にR(赤)の画素値が位置付けられて2行1列に
B(青)の画素値が位置付けられている。CCD102
は、図2に示す2×2のベイヤ配列の画素が、縦方向お
よび横方向に複数個配列した構成となっている。図3
は、CCD102の画素の配列の一例を示す。このよう
に、画素がベイヤ配列に従って配列されたCCD102
から出力される画像データは、Gの画素の数は、Rの画
素の数またはBの画素の数の2倍になっている。また、
Gの画素は、対角方向(図面で45°傾いた方向)に隣
接して配列されており、BまたはRの画素は、水平およ
び垂直方向に1つおきに配列されている。
02に接続されている。CCD102は、画素がベイヤ
配列に従って配列された光電変換素子である。図2は、
2×2のベイヤ配列を示す。図を参照して、1行1列と
2行2列の位置にG(緑)の画素値が位置付けられ、1
行2列にR(赤)の画素値が位置付けられて2行1列に
B(青)の画素値が位置付けられている。CCD102
は、図2に示す2×2のベイヤ配列の画素が、縦方向お
よび横方向に複数個配列した構成となっている。図3
は、CCD102の画素の配列の一例を示す。このよう
に、画素がベイヤ配列に従って配列されたCCD102
から出力される画像データは、Gの画素の数は、Rの画
素の数またはBの画素の数の2倍になっている。また、
Gの画素は、対角方向(図面で45°傾いた方向)に隣
接して配列されており、BまたはRの画素は、水平およ
び垂直方向に1つおきに配列されている。
【0014】分解部104は、CCD102が出力する
ベイヤ配列の画素データを、Gプレーン画素、Rプレー
ン画素およびBプレーン画素に分解する。図4〜図6は
それぞれのプレーン画像を示す。図4はGプレーン画像
を示し、図5はRプレーン画像を示し、図6はBプレー
ン画像を示す。それぞれの図において、1画素を1つの
升目で示し、画素値を有する画素に「G」、「R」、
「B」の記号を付している。
ベイヤ配列の画素データを、Gプレーン画素、Rプレー
ン画素およびBプレーン画素に分解する。図4〜図6は
それぞれのプレーン画像を示す。図4はGプレーン画像
を示し、図5はRプレーン画像を示し、図6はBプレー
ン画像を示す。それぞれの図において、1画素を1つの
升目で示し、画素値を有する画素に「G」、「R」、
「B」の記号を付している。
【0015】Gプレーン補間部106は、図4に示すG
プレーン画像をもとに、画素値が存在しない画素にキュ
ービックコンボリューション法を用いて画素値を補間す
る。これにより、Gプレーン補間画像を出力する。
プレーン画像をもとに、画素値が存在しない画素にキュ
ービックコンボリューション法を用いて画素値を補間す
る。これにより、Gプレーン補間画像を出力する。
【0016】Rプレーン補間部108は、分解部104
が出力するRプレーン画像とGプレーン補間部106が
出力するGプレーン補間画像とからに基づき、Rプレー
ン画像をキュービックコンボリューション法を用いて補
間することにより、Rプレーン補間画像を作成し、出力
する。同様に、Bプレーン補間部110は、分解部10
4が出力するBプレーン画像とGプレーン補間部106
が出力するGプレーン補間画像とに基づき、Bプレーン
画像をキュービックコンボリューション法を用いて補間
することにより、Bプレーン補間画像を作成し、出力す
る。合成部112は、Gプレーン補間画像とRプレーン
補間画像とBプレーン補間画像とを合成し、1つの画素
にRGBの3つの画素値を有するRGB画像データを出
力する。
が出力するRプレーン画像とGプレーン補間部106が
出力するGプレーン補間画像とからに基づき、Rプレー
ン画像をキュービックコンボリューション法を用いて補
間することにより、Rプレーン補間画像を作成し、出力
する。同様に、Bプレーン補間部110は、分解部10
4が出力するBプレーン画像とGプレーン補間部106
が出力するGプレーン補間画像とに基づき、Bプレーン
画像をキュービックコンボリューション法を用いて補間
することにより、Bプレーン補間画像を作成し、出力す
る。合成部112は、Gプレーン補間画像とRプレーン
補間画像とBプレーン補間画像とを合成し、1つの画素
にRGBの3つの画素値を有するRGB画像データを出
力する。
【0017】なお、本実施の形態においては、ベイヤ補
間装置100は、分解部104とGプレーン補間部10
6と、Rプレーン補間部108と、Bプレーン補間部1
10と、合成部112とから構成することとしたが、こ
れらで行なう処理を、ベイヤ補間装置100内に設けら
れたCPU(中央演算装置)(図示しない)で行なうよ
うにしてもよい。この場合には、ベイヤ補間装置100
に外部記憶装置114を接続した構成となる。そして、
ベイヤ補間装置100で実行する処理を記載したプログ
ラムが記録されたCD−ROM116を外部記憶装置1
14で読取ることにより、ベイヤ補間装置100内に設
けられたCPUで読取ったプログラムを実行する。
間装置100は、分解部104とGプレーン補間部10
6と、Rプレーン補間部108と、Bプレーン補間部1
10と、合成部112とから構成することとしたが、こ
れらで行なう処理を、ベイヤ補間装置100内に設けら
れたCPU(中央演算装置)(図示しない)で行なうよ
うにしてもよい。この場合には、ベイヤ補間装置100
に外部記憶装置114を接続した構成となる。そして、
ベイヤ補間装置100で実行する処理を記載したプログ
ラムが記録されたCD−ROM116を外部記憶装置1
14で読取ることにより、ベイヤ補間装置100内に設
けられたCPUで読取ったプログラムを実行する。
【0018】ここでキュービックコンボリューション法
について説明する。キュービックコンボリューション法
は、sincθ関数(=(sin(πθ))/(π
θ))による畳み込みによって補間値を求める方法であ
る。画質を損なわずに簡易なハード構成で補間できる方
法として知られている方法である。各プレーン画像の補
間にキュービックコンボリューション法を利用すること
で、補間値の精度を従来より上げることができる。ま
た、キュービックコンボリューション法は従来より用い
られている方法であり、既存のソフトウェアやハードウ
ェアは、処理速度とメモリの都合上sinc関数を近似
して、補間の対象となる画素を中心とする周囲4×4
(=16)の画素を用いて計算するものが多い。
について説明する。キュービックコンボリューション法
は、sincθ関数(=(sin(πθ))/(π
θ))による畳み込みによって補間値を求める方法であ
る。画質を損なわずに簡易なハード構成で補間できる方
法として知られている方法である。各プレーン画像の補
間にキュービックコンボリューション法を利用すること
で、補間値の精度を従来より上げることができる。ま
た、キュービックコンボリューション法は従来より用い
られている方法であり、既存のソフトウェアやハードウ
ェアは、処理速度とメモリの都合上sinc関数を近似
して、補間の対象となる画素を中心とする周囲4×4
(=16)の画素を用いて計算するものが多い。
【0019】図7は、補間の対象となる画素P(u,
v)と、補間の対象となる画素を中心とする周囲16画
素の位置関係を示す図である。補間の対象となる画素を
中心とする周囲16画素(P11〜P44)は、画素の位置
をそれぞれの画素の中心の座標としている。補間の対象
となる画素P(u,v)の補間値Pは、次に示す計算式
によって求められる。
v)と、補間の対象となる画素を中心とする周囲16画
素の位置関係を示す図である。補間の対象となる画素を
中心とする周囲16画素(P11〜P44)は、画素の位置
をそれぞれの画素の中心の座標としている。補間の対象
となる画素P(u,v)の補間値Pは、次に示す計算式
によって求められる。
【0020】
【数1】
【0021】なお、上式では、画素間の距離は水平方向
および垂直方向とも「1」としている。
および垂直方向とも「1」としている。
【0022】補間の対象となる画素とその画素を中心と
する周囲16画素との位置関係から、上記計算式を満た
すフィルタが導き出せる。図8と図9とは、導き出され
たフィルタの一例を示す図である。いずれのフィルタに
おいても、1つの画素を1つの升目で示し、「Y」また
は「Z」の升目に対応する画素が、補間の対象となる画
素であり、数字が記入された升目に対応する画素が、補
間に用いられる画素である。補間に用いられる画素の数
は、16になっている。
する周囲16画素との位置関係から、上記計算式を満た
すフィルタが導き出せる。図8と図9とは、導き出され
たフィルタの一例を示す図である。いずれのフィルタに
おいても、1つの画素を1つの升目で示し、「Y」また
は「Z」の升目に対応する画素が、補間の対象となる画
素であり、数字が記入された升目に対応する画素が、補
間に用いられる画素である。補間に用いられる画素の数
は、16になっている。
【0023】図8は、補間の対象となる画素の上下に隣
接する画素が画素値を有する場合のフィルタを示す図で
ある。図8(A)と図8(B)とでは、補間の対象とな
る画素Yと、補間の対象となる画素Yを中心とする周囲
16画素との位置関係が異なる。このように、位置関係
が異なることによって、用いるフィルタも異なってく
る。
接する画素が画素値を有する場合のフィルタを示す図で
ある。図8(A)と図8(B)とでは、補間の対象とな
る画素Yと、補間の対象となる画素Yを中心とする周囲
16画素との位置関係が異なる。このように、位置関係
が異なることによって、用いるフィルタも異なってく
る。
【0024】図9は、補間の対象となる画素Zの対角方
向に隣接する画素が画素値を有する場合のフィルタを示
す図である。図8または9を参照して、補間の対象とな
る画素(YまたはZ)の補間値は、画素(YまたはZ)
を中心とする周囲16画素のそれぞれの画素値に、図8
または9に示すフィルタの対応する位置の係数を乗じた
値の和となる。したがって、補間の対象となる画素(Y
またはZ)の補間値は、周囲16画素のすべての画素値
に基づいて計算されることになる。
向に隣接する画素が画素値を有する場合のフィルタを示
す図である。図8または9を参照して、補間の対象とな
る画素(YまたはZ)の補間値は、画素(YまたはZ)
を中心とする周囲16画素のそれぞれの画素値に、図8
または9に示すフィルタの対応する位置の係数を乗じた
値の和となる。したがって、補間の対象となる画素(Y
またはZ)の補間値は、周囲16画素のすべての画素値
に基づいて計算されることになる。
【0025】次に、ベイヤ補間装置100で行なわれる
補間処理の流れについて説明する。図10は、ベイヤ補
間装置100で行なわれる処理の流れを示すフローチャ
ートである。図を参照して、分解部104でCCD10
2から受取ったベイヤ配列の画像データを、Rプレーン
画像とGプレーン画像とBプレーン画像の3つのプレー
ン画像に分解する(S01)。これにより得られるGプ
レーン画像を図4に、Rプレーン画像を図5に、Bプレ
ーン画像を図6にそれぞれ示す。画素値を有する画素に
「G」、「R」、「B」の記号を示し、空白の画素は画
素値を有しない。
補間処理の流れについて説明する。図10は、ベイヤ補
間装置100で行なわれる処理の流れを示すフローチャ
ートである。図を参照して、分解部104でCCD10
2から受取ったベイヤ配列の画像データを、Rプレーン
画像とGプレーン画像とBプレーン画像の3つのプレー
ン画像に分解する(S01)。これにより得られるGプ
レーン画像を図4に、Rプレーン画像を図5に、Bプレ
ーン画像を図6にそれぞれ示す。画素値を有する画素に
「G」、「R」、「B」の記号を示し、空白の画素は画
素値を有しない。
【0026】次に、ステップS02において、Gプレー
ン画像の補間の対象となる画素の周囲16画素が読込ま
れる。ここで、図4を参照して、Gプレーン画像は、画
素値を有する画素が対角方向に隣接して配列されてい
る。すなわち、画素値を有する画素格子が縦横方向では
なく、斜め45°方向にあたるため、キュービックコン
ボリューション法による補間を施すために既存のソフト
ウェアやハードウェア(回路)を利用するのは困難であ
る。そこで、補間の対象となる画素の周囲16画素を、
45°方向に画像の軸を傾けた方向で選択する。
ン画像の補間の対象となる画素の周囲16画素が読込ま
れる。ここで、図4を参照して、Gプレーン画像は、画
素値を有する画素が対角方向に隣接して配列されてい
る。すなわち、画素値を有する画素格子が縦横方向では
なく、斜め45°方向にあたるため、キュービックコン
ボリューション法による補間を施すために既存のソフト
ウェアやハードウェア(回路)を利用するのは困難であ
る。そこで、補間の対象となる画素の周囲16画素を、
45°方向に画像の軸を傾けた方向で選択する。
【0027】図11は、画像の軸を45°方向に傾けた
方向で補間の対象となる画素を中心とする周囲16画素
を選択した状態を示す図である。図を参照して、選択さ
れた画素を大文字の「G」で表わす。補間の対象となる
画素Xを中心とする周囲16画素が、画像の軸を反時計
回りに45°傾けた方向で選択されている。このよう
に、周囲16画素を選択することにより、補間の対象と
なる画素Xとその周囲16画素との位置関係が、図12
に示す位置関係にあるのと同じことになるので、先に図
9で示したフィルタを用いることができる。この結果、
既存のソフトウェアやハードウェアを利用することがで
きるとともに、補間の精度を向上させることができる。
図13は、Gプレーン画像で補間の対象となる画素Xを
中心とする周囲16画素とキュービックコンボリューシ
ョン法に用いられるフィルタとの関係を示す図である。
方向で補間の対象となる画素を中心とする周囲16画素
を選択した状態を示す図である。図を参照して、選択さ
れた画素を大文字の「G」で表わす。補間の対象となる
画素Xを中心とする周囲16画素が、画像の軸を反時計
回りに45°傾けた方向で選択されている。このよう
に、周囲16画素を選択することにより、補間の対象と
なる画素Xとその周囲16画素との位置関係が、図12
に示す位置関係にあるのと同じことになるので、先に図
9で示したフィルタを用いることができる。この結果、
既存のソフトウェアやハードウェアを利用することがで
きるとともに、補間の精度を向上させることができる。
図13は、Gプレーン画像で補間の対象となる画素Xを
中心とする周囲16画素とキュービックコンボリューシ
ョン法に用いられるフィルタとの関係を示す図である。
【0028】このようにして、画像の軸を反時計回りに
45°傾けた方向で周辺画素を選択し、補正対象画素の
画素値をキュービックコンボリューション法を用いて補
間する(S03)。
45°傾けた方向で周辺画素を選択し、補正対象画素の
画素値をキュービックコンボリューション法を用いて補
間する(S03)。
【0029】ステップS04では、補間の対象となる画
素が最後の画素か否かが判断される。すなわち、Gプレ
ーン画像の画素値を有しない画素のすべての画素に対し
て、ステップS02とステップS03との処理を行なう
ことにより、キュービックコンボリューション法による
補間が施されたか否かが判断される。
素が最後の画素か否かが判断される。すなわち、Gプレ
ーン画像の画素値を有しない画素のすべての画素に対し
て、ステップS02とステップS03との処理を行なう
ことにより、キュービックコンボリューション法による
補間が施されたか否かが判断される。
【0030】Gプレーン画像の画素値を有しない画素の
すべてに対してキュービックコンボリューション法によ
る補間が終了したときは(S04でYES)、Gプレー
ン補間画像が作成される。図14は、Gプレーン補間画
像を示す図である。図4に示したGプレーン画像と比較
すると、Gプレーン画像中の画素値が存在しなかった画
素に、画素値が補間されている。
すべてに対してキュービックコンボリューション法によ
る補間が終了したときは(S04でYES)、Gプレー
ン補間画像が作成される。図14は、Gプレーン補間画
像を示す図である。図4に示したGプレーン画像と比較
すると、Gプレーン画像中の画素値が存在しなかった画
素に、画素値が補間されている。
【0031】そして、図5に示したRプレーン画像とG
プレーン補間画像とからCr色差プレーン画像が作成さ
れる(S05)。同様に、図6に示したBプレーン画像
とGプレーン補間画像とからCb色差プレーン画像が作
成される。図15は、Cr色差プレーン画像を示す図で
ある。図を参照して、Cr色差プレーン画像は、Rプレ
ーン画像中の画素値を有する画素(R)から、その画素
に対応するGプレーン補間画像中の画素の画素値(G)
を減算(Cr=R−G)することにより求められる。R
プレーン画像中の画素値を有しない画素については処理
がされることはない。このようにして求められたCr色
差プレーン画像から、16画素が読込まれ(S06)、
Cr色差プレーン画像中の画素値を有しない画素につい
て、図8または図9に示すフィルタを用いたキュービッ
クコンボリューション法による補間が行なわれ、補間値
が求められる(S07)。
プレーン補間画像とからCr色差プレーン画像が作成さ
れる(S05)。同様に、図6に示したBプレーン画像
とGプレーン補間画像とからCb色差プレーン画像が作
成される。図15は、Cr色差プレーン画像を示す図で
ある。図を参照して、Cr色差プレーン画像は、Rプレ
ーン画像中の画素値を有する画素(R)から、その画素
に対応するGプレーン補間画像中の画素の画素値(G)
を減算(Cr=R−G)することにより求められる。R
プレーン画像中の画素値を有しない画素については処理
がされることはない。このようにして求められたCr色
差プレーン画像から、16画素が読込まれ(S06)、
Cr色差プレーン画像中の画素値を有しない画素につい
て、図8または図9に示すフィルタを用いたキュービッ
クコンボリューション法による補間が行なわれ、補間値
が求められる(S07)。
【0032】図8または図9に示すフィルタの何れのフ
ィルタが用いられるかは、補間の対象となる画素とその
画素を中心とする周囲16画素との位置関係より場合分
けされる。図16は、補間の対象となる画素(Yまたは
Z)と、その画素を中心とする周辺画素との位置関係を
示す図である。補間の対象となる画素がZの位置にある
場合には、図9に示したフィルタが用いられる。したが
って、補間の対象となる画素Zを中心とする周囲16画
素は、このフィルタを選択することにより定められる。
ィルタが用いられるかは、補間の対象となる画素とその
画素を中心とする周囲16画素との位置関係より場合分
けされる。図16は、補間の対象となる画素(Yまたは
Z)と、その画素を中心とする周辺画素との位置関係を
示す図である。補間の対象となる画素がZの位置にある
場合には、図9に示したフィルタが用いられる。したが
って、補間の対象となる画素Zを中心とする周囲16画
素は、このフィルタを選択することにより定められる。
【0033】図16を参照して、補間の対象となる画素
の位置がYにある場合には、図8(A)または図8
(B)に示すフィルタのいずれかが用いられる。図8
(A)に示すフィルタを用いる場合には、補間の対象と
なる画素Yを中心とする周囲16画素は、図17(A)
に示す画素が選択される。また、図8(B)に示すフィ
ルタが用いられる場合には、補間の対象となる画素Yを
中心とする周囲16画素は図17(B)に示す周囲16
画素が選択される。図16を参照して、補間の対象とな
る画素がYの位置にある場合には、図8(A)のフィル
タを用いてもよいし、図8(B)のフィルタを用いても
よい。いずれのフィルタを用いるかは、ハードウェアや
ソフトウェアの構成に応じて適当なものを選べばよい。
また、両方のフィルタを組合せて、両方のフィルタで求
められた補間値の平均をとるなどしてもよい。
の位置がYにある場合には、図8(A)または図8
(B)に示すフィルタのいずれかが用いられる。図8
(A)に示すフィルタを用いる場合には、補間の対象と
なる画素Yを中心とする周囲16画素は、図17(A)
に示す画素が選択される。また、図8(B)に示すフィ
ルタが用いられる場合には、補間の対象となる画素Yを
中心とする周囲16画素は図17(B)に示す周囲16
画素が選択される。図16を参照して、補間の対象とな
る画素がYの位置にある場合には、図8(A)のフィル
タを用いてもよいし、図8(B)のフィルタを用いても
よい。いずれのフィルタを用いるかは、ハードウェアや
ソフトウェアの構成に応じて適当なものを選べばよい。
また、両方のフィルタを組合せて、両方のフィルタで求
められた補間値の平均をとるなどしてもよい。
【0034】図10に戻って、ステップS08では、C
r色差プレーン画像について、画素値が存在しない画素
のすべてについてキュービックコンボリューション法に
よる補間が施されたか否かが判断される。すべての画素
について補間がされた場合には、Cr色差プレーン補間
画像が作成される。図18は、Cr色差プレーン補間画
像を示す図である。すべての画素が画素値(Cr)を有
する画像となっている。
r色差プレーン画像について、画素値が存在しない画素
のすべてについてキュービックコンボリューション法に
よる補間が施されたか否かが判断される。すべての画素
について補間がされた場合には、Cr色差プレーン補間
画像が作成される。図18は、Cr色差プレーン補間画
像を示す図である。すべての画素が画素値(Cr)を有
する画像となっている。
【0035】そして、求められたCr色差プレーン補間
画像とGプレーン補間画像において、対応する画素値を
加算(Cr+G)することにより、Rプレーン補間画像
を作成する(S09)。図19は、Rプレーン補間画像
を示す図である。
画像とGプレーン補間画像において、対応する画素値を
加算(Cr+G)することにより、Rプレーン補間画像
を作成する(S09)。図19は、Rプレーン補間画像
を示す図である。
【0036】ステップS06からステップS09までの
処理は、Cb色差プレーン画像についてもCr色差プレ
ーン画像に施された処理と同様の処理が施される。そし
て、ステップS09において、Cb色差プレーン補間画
像とGプレーン補間画像とからそれぞれ対応する画素値
が加算(Cb+G)されてBプレーン補間画像が作成さ
れる。
処理は、Cb色差プレーン画像についてもCr色差プレ
ーン画像に施された処理と同様の処理が施される。そし
て、ステップS09において、Cb色差プレーン補間画
像とGプレーン補間画像とからそれぞれ対応する画素値
が加算(Cb+G)されてBプレーン補間画像が作成さ
れる。
【0037】このように、求められたGプレーン補間画
像とRプレーン補間画像とBプレーン補間画像とを合成
部112で合成することにより、1つの画素にRGBの
3つの画素値を有するRGB画像データが作成され、出
力される。
像とRプレーン補間画像とBプレーン補間画像とを合成
部112で合成することにより、1つの画素にRGBの
3つの画素値を有するRGB画像データが作成され、出
力される。
【0038】以上説明したように、本実施の形態におけ
るベイヤ補間装置では、キュービックコンボリューショ
ン法を施すための既存のソフトウェアやハードウェアを
用いて、ベイヤ配列に従って配列された画素値を補間し
て1つの画素にRGBの3つの画素値を有するRGB画
像データに変換することができる。
るベイヤ補間装置では、キュービックコンボリューショ
ン法を施すための既存のソフトウェアやハードウェアを
用いて、ベイヤ配列に従って配列された画素値を補間し
て1つの画素にRGBの3つの画素値を有するRGB画
像データに変換することができる。
【0039】また、補間にはキュービックコンボリュー
ション法を用いるので、補間の精度が向上し、補間後の
画像に擬色やジャギーが発生することが少なくなる。
ション法を用いるので、補間の精度が向上し、補間後の
画像に擬色やジャギーが発生することが少なくなる。
【0040】さらに、キュービックコンボリューション
法を施すために用いられるソフトウェアやハードウェア
は、既存のソフトウェアやハードウェアを用いることが
できるので、製造コストを低減することができるととも
に、容易に製造することができる。
法を施すために用いられるソフトウェアやハードウェア
は、既存のソフトウェアやハードウェアを用いることが
できるので、製造コストを低減することができるととも
に、容易に製造することができる。
【0041】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図1】本実施の形態の1つにおけるベイヤ補間装置の
概略構成を示すブロック図である。
概略構成を示すブロック図である。
【図2】2×2のベイヤ配列を示す図である。
【図3】2×2のベイヤ配列を複数配列したCCD10
2の画素配列を示す図である。
2の画素配列を示す図である。
【図4】Gプレーン画像を示す図である。
【図5】Rプレーン画像を示す図である。
【図6】Bプレーン画像を示す図である。
【図7】キュービックコンボリューション法を説明する
ための図であり、補間の対象となる画素とその画素を中
心とする周囲16画素との位置関係を示す図である。
ための図であり、補間の対象となる画素とその画素を中
心とする周囲16画素との位置関係を示す図である。
【図8】キュービックコンボリューション法に用いられ
るフィルタの一例を示す第1の図である。
るフィルタの一例を示す第1の図である。
【図9】キュービックコンボリューション法に用いられ
るフィルタの一例を示す第2の図である。
るフィルタの一例を示す第2の図である。
【図10】ベイヤ補間装置100で行なわれる処理の流
れを示すフローチャートである。
れを示すフローチャートである。
【図11】Gプレーン画像で補間の対象となる画素Xを
中心とする周囲16画素を選択する場合に、画像の軸を
反時計回りに45°傾けた方向で周囲16画素を選択し
た状態を示す図である。
中心とする周囲16画素を選択する場合に、画像の軸を
反時計回りに45°傾けた方向で周囲16画素を選択し
た状態を示す図である。
【図12】Gプレーン画像で補間の対象となる画素Xと
その画素を中心とする周囲16画素との位置関係を示す
図である。
その画素を中心とする周囲16画素との位置関係を示す
図である。
【図13】Gプレーン画像で補間の対象となる画素Xを
中心とする周囲16画素とキュービックコンボリューシ
ョン法に用いられるフィルタとの関係を示す図である。
中心とする周囲16画素とキュービックコンボリューシ
ョン法に用いられるフィルタとの関係を示す図である。
【図14】Gプレーン補間画像を示す図である。
【図15】Cr色差プレーン画像を示す図である。
【図16】Cr色差プレーン画像における補間の対象と
なる画素(Y、Z)と周辺画素との位置関係を示す図で
ある。
なる画素(Y、Z)と周辺画素との位置関係を示す図で
ある。
【図17】Cr色差プレーン画像における補間の対象と
なる画素Yとその画素Yを中心とする周囲16画素との
位置関係を示す図である。
なる画素Yとその画素Yを中心とする周囲16画素との
位置関係を示す図である。
【図18】Cr色差プレーン補間画像を示す図である。
【図19】Rプレーン補間画像を示す図である。
100 ベイヤ補間装置 102 CCD 104 分解部 106 Gプレーン補間部 108 Rプレーン補間部 110 Pプレーン補間部 112 合成部 114 外部記憶装置 116 CD−ROM
Claims (4)
- 【請求項1】 ベイヤ配列で画素値が配列された画像を
受取るための受取手段と、 前記受取られた画像を画素の位置を維持したまま同じ色
の画素値を含むプレーン画像に分解する分解手段と、 前記分解されたプレーン画像のうち画素値が対角方向に
隣接して配列する第1のプレーン画像に対して、前記第
1のプレーン画像で画素値を有しない画素の補間値を、
座標軸を45°回転させて選択した周辺の画素の画素値
を用いてキュービックコンボリューション法で求める補
間手段とを備えた、ベイヤ補間装置。 - 【請求項2】 前記補間手段は、前記分解されたプレー
ン画像のうち画素値が対角方向に隣接して配列しない第
2のプレーン画像に対しては、前記第2のプレーン画像
で画素値を有しない画素の補間値を、周辺の画素の画素
値を用いてキュービックコンボリューション法で求める
ことを特徴とする、請求項1に記載のベイヤ補間装置。 - 【請求項3】 ベイヤ配列で画素値が配列された画像を
受取るための受取ステップと、 前記受取られた画像を画素の位置を維持したまま同じ色
の画素値を含むプレーン画像に分解する分解ステップ
と、 前記分解されたプレーン画像のうち画素値が対角方向に
隣接して配列する第1のプレーン画像に対して、前記第
1のプレーン画像で画素値を有しない画素の補間値を、
座標軸を45°回転させて選択した周辺の画素の画素値
を用いてキュービックコンボリューション法で求める補
間ステップとを含む、ベイヤ補間方法。 - 【請求項4】 ベイヤ配列で画素値が配列された画像を
受取るための受取ステップと、 前記受取られた画像を画素の位置を維持したまま同じ色
の画素値を含むプレーン画像に分解する分解ステップ
と、 前記分解されたプレーン画像のうち画素値が対角方向に
隣接して配列する第1のプレーン画像に対して、前記第
1のプレーン画像で画素値を有しない画素の補間値を、
座標軸を45°回転させて選択した周辺の画素の画素値
を用いてキュービックコンボリューション法で求める補
間ステップとをコンピュータに実行させるためのベイヤ
補間プログラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11078215A JP2000278503A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | ベイヤ補間装置およびベイヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11078215A JP2000278503A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | ベイヤ補間装置およびベイヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000278503A true JP2000278503A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13655837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11078215A Pending JP2000278503A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | ベイヤ補間装置およびベイヤ補間方法ならびにベイヤ補間プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000278503A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002218483A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-08-02 | Asahi Optical Co Ltd | 画像補間装置 |
JP2011514750A (ja) * | 2008-04-08 | 2011-05-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 補間システムおよび方法 |
EP2743885A2 (en) | 2012-12-17 | 2014-06-18 | Fujitsu Limited | Image processing apparatus, image processing method and program |
US8842211B2 (en) | 2009-01-26 | 2014-09-23 | Ricoh Company, Ltd. | Imaging element and imaging apparatus that extract light of a specific wavelength |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11078215A patent/JP2000278503A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002218483A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-08-02 | Asahi Optical Co Ltd | 画像補間装置 |
JP4495355B2 (ja) * | 2001-01-15 | 2010-07-07 | Hoya株式会社 | 画像補間装置 |
JP2011514750A (ja) * | 2008-04-08 | 2011-05-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 補間システムおよび方法 |
US8842211B2 (en) | 2009-01-26 | 2014-09-23 | Ricoh Company, Ltd. | Imaging element and imaging apparatus that extract light of a specific wavelength |
EP2743885A2 (en) | 2012-12-17 | 2014-06-18 | Fujitsu Limited | Image processing apparatus, image processing method and program |
US9165343B2 (en) | 2012-12-17 | 2015-10-20 | Fujitsu Limited | Image processing apparatus and image processing method |
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Date | Code | Title | Description |
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A711 | Notification of change in applicant |
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