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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