JP2003006636A - 画像処理装置、画像処理プログラムおよび電子カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、解像限界の非等方性に起因する画
像データの不自然さを改善することを目的とする。 【解決手段】 本発明の画像処理装置は、解像限界の非
等方な画像データに、周波数応答の非等方な空間周波数
フィルタ処理を実施する。この場合、非等方な解像限界
が改善することはない。しかしながら、画像データのコ
ントラスト強弱を非等方に調整することにより、非等方
な解像限界による画像データの見た目の不自然さを改善
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データに対し
て空間周波数フィルタ処理を施す画像処理装置に関す
る。本発明は、コンピュータを、上記の画像処理装置と
して機能させるための画像処理プログラムに関する。本
発明は、上記の画像処理装置を搭載した電子カメラに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像の輪郭を強調する空間周波数
フィルタ処理として、アンシャープマスキング（unshar
p masking）処理がよく知られている。このアンシャー
プマスキング処理は、例えば、図１０Ａに示す局所オペ
レータを用いた局所積和演算により実行される。また、
画像ノイズを低減する空間周波数フィルタ処理として
は、局所加重平均処理がよく知られている。この局所加
重平均処理は、例えば、図１０Ｂに示す局所オペレータ
を用いた局所積和演算により実行される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１のＡ
〜Ｄに示すような様々な要因により、画像データの解像
限界は、画面の縦横方向において異なる値となる。すな
わち、 （Ａ）撮像素子の縦横方向において画素間隔Ｐｖ，Ｐｈ
が異なる。 （Ｂ）撮像素子のＣＦＡ（カラーフィルタアレイ）にお
いて、所定色の色間隔Ｐｖ，Ｐｈが縦横方向で異なる。 （Ｃ）撮像素子のＣＦＡ（カラーフィルタアレイ）にお
いて、所定色の色間隔Ｐｖ′，Ｐｈが縦横方向で異な
る。 （Ｄ）光学系の伝達特性が縦横方向で異なる。

【０００４】これら要因により縦横の解像限界が異なる
と、画像中の輪郭線の太さが縦横方向で異なるなどのひ
ずみが生じるため、不自然な印象の画像になりやすい。
さらに、解像限界の低い方向は、細かな画像構造（ディ
テール）が再現されにくく、その方向のみ平滑化された
ように見える。そのため、縦横方向で鮮鋭感が異なり、
不自然な印象の画像になりやすい。

【０００５】特に、電子カメラでは、ユーザーが電子カ
メラを持ち変えることにより、横位置撮影／縦位置撮影
が適宜に実施される。このとき、同じ被写体の撮影にお
いて、横位置撮影／縦位置撮影で撮影画像に差が現れる
といった問題も生じてしまう。上述した空間周波数フィ
ルタ処理の従来例では、このような解像限界の非等方性
に由来する不具合を解消することができなかった。そこ
で、本発明は、解像限界の非等方性によって発生する画
像データの不自然さを改善することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は下記のように構成される。 《請求項１》請求項１の画像処理装置は、画像データに
対して空間周波数フィルタ処理を施す非等方フィルタ部
を備える。この空間周波数フィルタ処理は、画像データ
の解像限界の異なる略直交方向Da,Dbにおいて、周波数
応答が相異なることを特徴とする。 《請求項２》請求項２の発明では、請求項１に記載の画
像処理装置において、周波数Ｆ１を下回る周波数域にお
いて、解像限界の低い方向Daの周波数応答を、解像限界
の高い方向Dbの周波数応答よりも高く設定する。 《請求項３》請求項３の発明では、請求項２に記載の画
像処理装置において、周波数Ｆ１を、方向Daにおける解
像限界以下の周波数にする。 《請求項４》請求項４の発明では、請求項２または請求
項３に記載の画像処理装置において、周波数Ｆ１を上回
る周波数域で、解像限界の低い方向Daの周波数応答を、
解像限界の高い方向Dbの周波数応答よりも低く設定す
る。 《請求項５》請求項５の発明では、請求項１に記載の画
像処理装置において、非等方フィルタ部は、画像データ
に対し、平滑化処理を施して平滑化画像データを生成す
る平滑処理部と、画像データに対し、方向Da,Dbにおい
て周波数応答が異なる非等方ハイパス処理を施して、高
周波成分を抽出するハイパス処理部と、平滑化画像デー
タと高周波成分とを合成して、出力データを生成する加
算処理部とを備える。 《請求項６》請求項６の発明では、請求項１ないし請求
項５のいずれか１項に記載の画像処理装置において、扱
う画像データの標本化間隔が、方向Da,Dbにおいて異な
っている。そこで、その画像データの画像サイズを変倍
し、方向Da,Dbの標本化間隔を揃える非等方変倍部を備
える。 《請求項７》請求項７の発明では、請求項６に記載の画
像処理装置において、非等方フィルタ部、非等方変倍部
の順に画像データを処理する。なお、これら処理の間に
別処理を挿入してももちろん構わない。 《請求項８》請求項８の発明では、請求項６に記載の画
像処理装置において、非等方変倍部、非等方フィルタ部
の順に画像データを処理する。なお、これら処理の間に
別処理を挿入してももちろん構わない。 《請求項９》請求項９の発明では、請求項６ないし請求
項８のいずれか１項に記載の画像処理装置において、非
等方フィルタ部が、画像データから局所領域を随時抽出
し、その局所領域に対する積和演算を実行する。この局
所領域のサイズは、方向Da,Dbの内、非等方変倍部の変
倍率の高い方向の画素数が、変倍率の低い方向の画素数
よりも少ないことを特徴とする。 《請求項１０》請求項１０の発明では、請求項１ないし
請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置におい
て、非等方フィルタ部が、画像データから局所領域を随
時抽出し、その局所領域に対する積和演算を実行する。
この局所領域のサイズは、解像限界の低い方向Daの画素
数が、解像限界の高い方向Dbの画素数よりも少ないこと
を特徴とする。 《請求項１１》請求項１１の画像処理プログラムは、コ
ンピュータを、請求項１ないし請求項５または請求項１
０のいずれか１項に記載の前記非等方フィルタ部として
機能させるためのプログラムコードを含む。 《請求項１２》請求項１２の画像処理プログラムは、コ
ンピュータを、請求項６ないし請求項９のいずれか１項
に記載の前記非等方フィルタ部および前記非等方変倍部
として機能させるためのプログラムコードを含む。 《請求項１３》請求項１３の電子カメラは、請求項１な
いし請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置
と、被写体像を撮像して方向Da,Dbについて解像限界の
異なる画像データを生成する撮像部とを備える。この電
子カメラは、画像処理装置を用いて撮像部で生成される
画像データを処理（上記請求項の特徴を具備する空間周
波数フィルタ処理など）することを特徴とする。 《請求項１４》請求項１４の発明は、請求項１３に記載
の電子カメラにおいて、互いに略直交する方向において
光学的な解像限界が異なり、前記被写体像を結像する結
像光学系を備える。この電子カメラは、結像光学系の光
学的な解像限界の高い方向と、撮像部の解像限界の高い
方向とが一致していることを特徴とする。 《請求項１５》請求項１５の電子カメラは、互いに略直
交する方向において解像限界の異なる撮像部と、互いに
略直交する方向において光学的な解像限界の異なる結像
光学系とを備え、この結像光学系で結像する被写体像を
前記撮像部で撮像する。この電子カメラは、結像光学系
の光学的な解像限界の高い方向と、撮像部の解像限界の
高い方向とが一致していることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】

【０００８】［電子カメラの概略説明］図１は、本実施
形態における電子カメラ１１の構成を示す図である。ま
ず、この図１を用いて、電子カメラ１１についての概略
説明を行う。図１に示すように、電子カメラ１１には、
撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像
空間側には、撮像素子１３が配置される。

【０００９】この撮像素子１３の前には、図１１Ｄに示
す非等方光学解像特性を有する光学ローパスフィルタ
（ＯＬＰＦ）１２ａが配置されている。このＯＬＰＦ１
２ａは、横方向において被写体像をそのまま通過させる
が、縦方向において垂直に入射してくる光線を所定の距
離Ｐｄだけ離された２本の光線に分割するように設計さ
れている。なお、この距離Ｐｄは、撮像素子１３の縦方
向の画素ピッチを超えない値にすることが好ましい。

【００１０】この撮像素子１３の受光面は、ほぼ２対３
の画面アスペクト比に設定される。この受光面に、およ
そ縦１３００画素×横４０００画素の受光素子が配列さ
れる。このような受光面上の画素配列により、画素間隔
の縦横比はほぼ２対１となる（図２の『元画像』を参
照）。このような撮像素子１３で生成された画像データ
は、Ａ／Ｄ変換部１５を介してデジタル化された後、信
号処理部１６に与えられる。信号処理部１６は、この画
像データに対して、黒レベル補正およびガンマ補正など
の信号処理を実行する。信号処理後の画像データは、バ
ス１７を介して、バッファメモリ１８に一時記憶され
る。

【００１１】このバス１７には、画像処理部１９、画像
圧縮部２０、記録部２１などが接続される。この画像処
理部１９は、バッファメモリ１８内の画像データに対し
て、画像処理（色補間処理、空間周波数フィルタ処理お
よび変倍処理など）を順次実行する。なお、ここでの変
倍処理では、ユーザー設定によって２種類の動作モード
（高解像度モード／通常解像度モード）が選択可能であ
る。

【００１２】画像圧縮部２０は、このように画像処理の
施された画像データを圧縮符号化し、圧縮ファイルを生
成する。記録部２１は、生成された圧縮ファイルをメモ
リカード２２に記録する。ただし、上記画像データを圧
縮符号化せずにメモリカード２２に記録する場合もあ
る。その他、電子カメラ１１には、システム制御用のマ
イクロプロセッサ２３、外部のコンピュータ３１との間
でデータ通信を行うための外部インターフェース２３、
およびモード設定やレリーズ操作を行うための操作部２
５等が設けられる。

【００１３】［発明との対応関係］以下、請求項の記載
事項と本実施形態との対応関係について説明する。な
お、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示す
るものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項に記載の画像処理装置は、画像処理部１９に対応
する。請求項に記載の非等方フィルタ部は、画像処理部
１９の『空間周波数フィルタ処理を行う部分』に対応す
る。請求項に記載の非等方変倍部は、画像処理部１９の
『変倍処理を行う部分』に対応する。請求項に記載の方
向Daは画面の縦方向に対応し、請求項に記載の方向Dbは
画面の横方向に対応する。請求項に記載の結像光学系
は、撮影レンズ１２およびＯＬＰＦ１２ａに対応する。
請求項に記載の撮像部は、撮像素子１３に対応する。

【００１４】［画像処理部１９の動作説明］図３Ａは、
画像処理部１９内のデータフローを示す図である。な
お、ここでのデータフローは、処理動作を原理的に明確
に説明するためのものである。したがって、実施品に実
装するに当たっては、重複演算の省略、パイプライン処
理および並列処理などの高速化対策が適宜に施される。
以下、図３Ａ中に示す処理ステップの番号に沿って、本
実施形態の特徴である空間周波数フィルタ処理および変
倍処理の動作について説明する。

【００１５】まず、画像処理部１９は、マイクロプロセ
ッサ２３から、変倍処理の動作モードを情報取得する。
画像処理部１９は、その動作モード（高解像度モード／
通常解像度モード）に応じて、使用する局所オペレータ
を選択する。図４は、このとき選択される局所オペレー
タの具体例を示した図である。図４に示すように、これ
らの局所オペレータは、後述する局所領域と同一サイズ
であり、かつ縦横方向に非等方な配分で値が設定され
る。

【００１６】次に、画像処理部１９は、バッファメモリ
１８内の画像データから、処理対象画素を中心とする縦
３画素分×横５画素分の局所領域を随時抽出する。画像
処理部１９は、この局所領域の各画素値を、選択した局
所オペレータの重みで加算することにより、画像の輪郭
成分（高域成分）を抽出する（図３Ａの処理Ｓ１）。図
５は、高解像度モード時における処理Ｓ１の空間周波数
応答を示す図である。図６は、通常解像度モード時にお
ける処理Ｓ１の空間周波数応答を示す図である。これら
の図５および図６において、底辺軸には、２次元の空間
周波数を示す。なお、ここでの空間周波数の値は、横方
向の解像限界を『１』に正規化した値である。一方、垂
直軸には、空間周波数応答を倍率表記で示す。

【００１７】続いて、画像処理部１９は、処理対象画素
をｋ倍し（図３Ａの処理Ｓ２）、輪郭抽出された成分と
加算する（図３Ａの処理Ｓ３）。画像処理部１９は、こ
の加算値を１／ｋ倍し（図３Ａの処理Ｓ４）、輪郭強調
された画素値を得る。ここまでの処理により、処理対象
画素に対する空間周波数フィルタ処理が完了する。図７
は、この空間周波数フィルタ処理の高解像度モード時の
周波数応答を示す図である。この図７において、水平軸
には、縦横の空間周波数を、横方向の解像限界を『１』
に正規化した値で示す。また、垂直軸には、周波数応答
をゲイン表記で示す。

【００１８】この高解像度モード時の周波数応答では、
縦方向の解像限界（請求項記載の周波数Ｆ１に対応）を
下回る周波数域において、縦方向の周波数応答が、横方
向の周波数応答を上回っている。一方、図８は、この空
間周波数フィルタ処理の通常解像度モード時の周波数応
答を示す図である。

【００１９】この通常解像度モード時の周波数応答で
は、周波数Ｆ１を下回る周波数域において、縦方向の周
波数応答が、横方向の周波数応答を上回っている。逆
に、周波数Ｆ１を上回る周波数域では、縦方向の周波数
応答が、横方向の周波数応答を下回っている。画像処理
部１９は、上述した空間周波数フィルタ処理を画面全体
に施すことにより、画像データの輪郭強調が完了する。

【００２０】次に、画像処理部１９は、輪郭強調後の画
像データに対して、変倍処理を施す（図３ＡのＳ５）。
すなわち、高解像度モードの場合、画像処理部１９は、
図２に示すように、およそ縦１３００画素×横４０００
画素の画像データを再標本化する。例えば、光学系およ
び撮像系のどちらとも撮像限界の高い横方向について
は、画素数をそのままにして、縦方向のみを補間処理に
よって再標本化する。この場合、およそ縦２６００画素
×横４０００画素の画素サイズが得られる。また例え
ば、縦横方向共に再標本化し、およそ縦２０００画素×
横３０００画素の画像サイズに変換する。

【００２１】一方、通常解像度モードの場合、画像処理
部１９は、図２に示すように、光学系および撮像系のど
ちらとも撮像限界の低い縦方向については、画素数をそ
のままにして、横方向のみを補間処理によって再標本化
する。この場合、およそ縦１３００画素×横２０００画
素の画素サイズが得られる。上述した一連の動作によ
り、本実施形態における空間周波数フィルタ処理および
変倍処理が完了する。

【００２２】［本実施形態の効果など］本実施形態の空
間周波数フィルタ処理では、図７および図８に示すよう
に、周波数Ｆ１を下回る周波数域において、解像限界の
低い縦方向の周波数応答を、横方向の周波数応答よりも
高く設定する。したがって、縦方向のコントラストを強
目に増強し、縦方向の鮮鋭感不足を補うことが可能にな
る。その結果、解像限界の非等方性による画像データの
不自然さを改善することが可能になる。

【００２３】特に、本実施形態では、図７および図８に
示すように、周波数Ｆ１を、縦方向の解像限界以下に設
定する。したがって、縦方向の輪郭成分を効果的に増幅
することが可能になり、縦方向の鮮鋭感不足をより効果
的に補うことが可能になる。また、本実施形態の通常解
像度モードでは、図８に示すように、周波数Ｆ１を上回
る周波数域で、縦方向の周波数応答を、横方向の周波数
応答よりも低く設定する。したがって、通常解像度モー
ド時には、縦方向の解像限界付近の高域ノイズを軽減す
ることが可能になる。

【００２４】更に本実施形態では、結像光学系の解像限
界のより高い方向と、撮像素子１３の解像限界のより高
い方向とを一致させ、高解像度モードにおける変倍処理
は縦方向のみ（または縦横方向共）について行うことに
より、元画像に含まれる横方向の高周波成分の劣化を最
小限に留めることが可能になる。また、通常解像度モー
ド時における変倍処理は、横方向のみについて行うこと
により、元画像に含まれる高周波数成分の劣化を最小限
に留めることが可能になる。さらに、本実施形態では、
空間フィルタ処理、変倍処理の順に画像データを処理す
る。この場合、高域成分が強調されてから変倍処理でき
るので弱い輪郭成分が失われずに残り、より自然な輪郭
強調を実現することが可能になる。

【００２５】また、本実施形態では、縦３画素×横５画
素分の局所領域を参照して、空間周波数フィルタ処理を
実施する。このように縦方向の参照距離を狭くすること
により、空間周波数フィルタ処理の影響が縦方向に波及
しにくくなる。元々、縦方向は、『解像限界が低く』か
つ『変倍率が高い』といった２重の理由によって、輪郭
線の幅が太くなりやすい。したがって、本実施形態のよ
うに局所領域の縦横サイズを設定することより、この縦
方向で輪郭線が更に太くなるといった弊害を軽減するこ
とが可能になる。

【００２６】［本実施形態の補足事項］なお、本実施形
態では、縦方向の解像限界が横方向の解像限界に比べて
低い場合について説明した。しかしながら、本発明はこ
れに限定されるものではない。例えば、横方向の解像限
界が縦方向の解像限界に比べて低い場合は、横方向の周
波数応答を縦方向の周波数応答よりも高く設定すればよ
い。

【００２７】さらに、本発明の略直交方向Da，Dbは、画
面の縦横方向に限定されるものではない。例えば、画面
に対して斜めに傾けて略直交方向Da，Dbを設定してもも
ちろん構わない。なお、本実施形態では、空間周波数フ
ィルタ処理、変倍処理の順で画像処理を行っている。し
かしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
図３Ｂに示すように、変倍処理、空間周波数フィルタ処
理の順で画像処理を行ってもよい（請求項８に対応す
る）。この場合、通常解像度モードでは、総画素数が変
倍処理により半減するため、空間周波数フィルタ処理に
おける処理画素数が半減し、画像処理時間を効果的に短
縮することが可能になる。

【００２８】また、本実施形態では、輪郭強調用の空間
周波数フィルタ処理を実施する場合について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、ノイズ低減用の空間周波数フィルタ処理を
実施してもよい。この場合、解像限界の高い方向Dbの周
波数応答を、方向Daの周波数応答に対して低く設定する
ことが好ましい。このようなコントラスト強弱により、
解像限界の非等方性に伴う画像データの不自然さを改善
することが可能になる。

【００２９】なお、図３Ｃに示すように、輪郭強調（Ｓ
１〜Ｓ３）およびノイズ低減（Ｓ１１〜Ｓ１２）を併用
して、空間周波数フィルタ処理の設計自由度を一段と高
めることが好ましい。このような併用により、図９に示
すようなバンドパス特性を実現することも可能になる。
また、図１２Ａまたは図１２Ｂに示すように、画像デー
タをハイパス処理部（Ｓ１）および平滑化処理部（Ｓ２
１）を用いて処理した後、処理結果を加算処理部（Ｓ
３）で加算してもよい。このような処理によっても、図
９に示すようなバンドパス特性を実現することができ
る。この場合の平滑化処理の局所オペレータとしては、
図１２Ｃに示すような非等方型および等方型のいずれで
も可能である。なお、この平滑化処理では、非等方な解
像限界を有する画像データのノイズ特性や画像情報の実
状に合わせて、非等方型の局所オペレータを使用するこ
とがより好ましい。

【００３０】また、本実施形態では、撮像素子１３の画
素間隔に起因する解像限界の非等方性に対処する場合に
ついて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば、光学系の伝達特性、色間隔
などを加味した上で、解像限界の非等方性を求め、その
非等方性に合わせて空間周波数フィルタ処理の非等方性
を設計することが好ましい。

【００３１】なお、本実施形態では、ＲＧＢ表色系の画
像データを処理する場合について説明した。しかしなが
ら、本発明はＲＧＢ表色系に限定されるものではない。
例えば、ＹＣｂＣｒ表色系、ＧＣｂＣｒ表色系、ＹＵＶ
表色系、ＹＩＱ表色系、Ｇ（Ｒ−Ｇ）（Ｂ−Ｇ）表色
系、補色表色系その他の表色系一般に本発明を適用して
もよい。

【００３２】また、本実施形態では、空間周波数フィル
タ処理を表色系の全色に対して実行する場合について説
明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるもの
ではない。例えば、ＹやＧのように視覚感度の高い成分
のみを選択して、空間周波数フィルタ処理を施してもよ
い。この場合、少ない演算量で効率的にフィルタ効果を
得ることが可能になる。

【００３３】なお、本実施形態では、電子カメラ１１
（画像処理部１９）において実施する画像処理について
説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、上述した処理動作をプログラムコ
ード化して、請求項１１，１２に対応する画像処理プロ
グラムを作成してもよい。この画像処理プログラムは、
図１に示すプログラム記録媒体３４や通信回線３５など
を媒介にして、コンピュータ３１に入力される。コンピ
ュータ３１は、この画像処理プログラムを実行すること
により、電子カメラ１１で作成された画像データ（例え
ばＲＡＷデータ）に対して、本実施形態と同様の処理を
実施することが可能になる。

【００３４】なお、汎用の画像処理プログラムでは、電
子カメラ１１以外の一般的な画像データを処理するケー
スも想定される。そこで、電子カメラ１１側では、解像
限界の非等方性を示すパラメータや、適切な局所パラメ
ータの指定データなどを画像データに付加しておくこと
が好ましい。一方、コンピュータ３１側（非等方フィル
タ部に対応するプログラムコード）では、この画像デー
タからパラメータや指定データを読み出し、このパラメ
ータや指定データに応じて、空間周波数フィルタ処理の
非等方性（例えば、局所パラメータ）を設定することが
好ましい。このような動作により、コンピュータ３１上
において、電子カメラ１１の画像データに非等方性に特
化した画像処理を実施することが可能になる。

【００３５】《付記》以下、本実施形態の作用効果につ
いて、より一般的な表現で追加説明する。

【００３６】（１）本実施形態では、周波数Ｆ１を下回
る周波数域において、方向Daの周波数応答を、方向Dbの
周波数応答よりも高く設定する。この場合、方向Daの解
像限界が改善されることはない。しかしながら、方向Da
のコントラストが相対的に増強されるため、解像限界の
低い方向Daの鮮鋭感不足を補うことが可能になる。その
結果、解像限界の非等方性による画像データの不自然さ
を改善することが可能になる。

【００３７】（２）本実施形態では、周波数Ｆ１を、方
向Daにおける解像限界以下の周波数に制限する。したが
って、方向Daの信号成分を効果的に増幅することが可能
になり、方向Daの鮮鋭感不足を的確に補うことが可能に
なる。

【００３８】（３）本実施形態では、周波数Ｆ１を上回
る周波数域で、解像限界の低い方向Daの周波数応答を、
解像限界の高い方向Dbの周波数応答よりも低く設定す
る。通常、方向Daの解像限界付近では、方向Daの信号成
分が減少するため、Ｓ／Ｎが悪化する。そこで、本実施
形態では、周波数Ｆ１よりも高域において、方向Daの周
波数応答を相対的に下げる。その結果、方向Daの低Ｓ／
Ｎ帯域が相対的に減少し、方向Daの高域ノイズを軽減す
ることが可能になる。

【００３９】（４）本実施形態では、画像データを変倍
して、方向Da,Dbの標本化間隔を揃える。したがって、
方向Da,Dbにおいて略等しい画素間隔で画像データを表
示することが可能になる。その結果、上述した効果と相
俟って、解像限界の非等方性による画像データの不自然
さを更に改善することが可能になる。

【００４０】（５）本実施形態では、非等方フィルタ
部、非等方変倍部の順に画像データを処理する。非等方
変倍部により画像データの総画素数が増加するケースで
は、上述した処理順により、非等方フィルタ部の処理画
素数を少なくすることができる。その結果、画像データ
の処理時間を短縮することが可能になる。また、弱い高
周波成分を変倍処理で失う前に強調できるなど、上述し
た処理順では、画像情報を活用したフィルタ処理を行う
ことが可能になる。その結果、弱い輪郭も失うことなく
強調され、より自然な画像データを得ることが可能にな
る。

【００４１】（６）本実施形態では、非等方変倍部、非
等方フィルタ部の順に画像データを処理する。非等方変
倍部により画像データの総画素数が増加するケースで
は、上述した処理順により、非等方フィルタ部の参照す
る画素数を無理なく増やすことができる。その結果、よ
り高度なフィルタ処理が可能になる。その結果、自然な
階調表現を保ちつつ、輪郭を細く強調するなどの高度な
フィルタ効果が容易に得られる。また逆に、非等方変倍
部により画像データの総画素数が減少するケースでは、
上述した処理順により、非等方フィルタ部の処理画素数
を少なくすることができる。その結果、画像データの処
理時間を短縮することが可能になる。

【００４２】（７）本実施形態では、局所領域に対する
積和演算を実行する。この局所領域の特徴は、非等方変
倍部の変倍率の高い方向の画素数が、変倍率の低い方向
の画素数よりも少ない点である。通常、この変倍率の高
い方向は、輪郭線の幅が拡幅されて太くなりやすい。そ
こで、上記のように変倍率の高い方向で局所領域の参照
幅を狭くすることにより、輪郭線が更に太くなることを
防止する。その結果、変倍率の非等方性に起因する画像
データの不自然さを更に改善することが可能になる。

【００４３】（８）本実施形態では、局所領域に対する
積和演算を実行する。この局所領域の特徴は、解像限界
の低い方向Daの画素数が、解像限界の高い方向Dbの画素
数よりも少ない点である。通常、この解像限界の低い方
向Daは、輪郭線の幅が拡幅されて太くなりやすい。そこ
で、上記のように方向Daで局所領域の参照幅を狭くする
ことにより、輪郭線が更に太くなることを防止する。そ
の結果、解像限界の非等方性に起因する画像データの不
自然さを更に改善することが可能になる。

【００４４】

【発明の効果】本発明では、解像限界の非等方な画像デ
ータに、周波数応答の非等方な空間周波数フィルタ処理
を実施する。この場合、非等方な解像限界が改善するこ
とはない。しかしながら、画像データのコントラスト強
弱を非等方に調整することができる。その結果、非等方
な解像限界に由来する画像データの見た目の不自然さ
を、非等方なコントラスト強弱によって改善することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における電子カメラ１１の構成を示
す図である。

【図２】変倍処理の動作モードを説明する図である。

【図３】空間周波数フィルタ処理および変倍処理のデー
タフローを示す図である。

【図４】輪郭抽出用の局所オペレータの数値例を示す図
である。

【図５】高解像度モードにおける輪郭抽出の空間周波数
応答を示す図である。

【図６】通常解像度モードにおける輪郭抽出の空間周波
数応答を示す図である。

【図７】高解像度モードにおける空間周波数フィルタ処
理の周波数応答を示す図である。

【図８】通常解像度モードにおける空間周波数フィルタ
処理の周波数応答を示す図である。

【図９】バンドパス特性の空間周波数応答を示す図であ
る。

【図１０】局所オペレータの従来例を示す図である。

【図１１】非等方な解像限界の原因を説明する図であ
る。

【図１２】空間周波数フィルタ処理および変倍処理のデ
ータフローを示す図である。

【符号の説明】

１１ 電子カメラ １２ 撮影レンズ １３ 撮像素子 １５ Ａ／Ｄ変換部 １６ 信号処理部 １７ バス １８ バッファメモリ １９ 画像処理部 ２０ 画像圧縮部 ２１ 記録部 ２２ メモリカード ２３ マイクロプロセッサ ２５ 操作部 ２７ 外部インターフェース ３１ コンピュータ ３４ プログラム記録媒体 ３５ 通信回線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/208 Ｈ０４Ｎ 5/208 ５Ｃ０７６ 5/232 5/232 Ｚ 5/335 5/335 Ｚ 9/07 9/07 Ｃ Ｆターム(参考） 5B057 CD05 CE05 CE06 CH01 CH09 CH11 5C021 PA33 PA38 PA64 PA66 PA76 XB03 XB16 5C022 AA13 AC42 AC69 5C024 BX01 CX37 CY37 HX04 5C065 AA03 DD17 EE06 GG05 GG11 GG21 GG24 5C076 AA21 AA22 BA06

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに略直交する方向Da,Dbにおいて解
   像限界の異なる画像データに対し、前記方向Da,Dbにお
   いて周波数応答が異なる空間周波数フィルタ処理を施す
   非等方フィルタ部を備えたことを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像処理装置におい
   て、 前記非等方フィルタ部による前記空間周波数フィルタ処
   理は、 所定の周波数Ｆ１を下回る周波数域では、前記解像限界
   の低い前記方向Daの周波数応答が、前記解像限界の高い
   前記方向Dbの周波数応答よりも高いことを特徴とする画
   像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像処理装置におい
   て、 前記周波数Ｆ１は、前記方向Daにおける前記解像限界以
   下の周波数であることを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の画像処
   理装置において、 前記非等方フィルタ部による前記空間周波数フィルタ処
   理は、 前記周波数Ｆ１を上回る周波数域では、前記解像限界の
   低い前記方向Daの周波数応答が、前記解像限界の高い前
   記方向Dbの周波数応答よりも低いことを特徴とする画像
   処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の画像処理装置におい
   て、 前記非等方フィルタ部は、 前記画像データに対し、平滑化処理を施して平滑化画像
   データを生成する平滑処理部と、 前記画像データに対し、前記方向Da,Dbにおいて周波数
   応答が異なる非等方ハイパス処理を施して、高周波成分
   を抽出するハイパス処理部と、 前記平滑化画像データと前記高周波成分とを合成して、
   出力データを生成する加算処理部とを備えたことを特徴
   とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか１項
   に記載の画像処理装置において、 前記画像データは、前記方向Da,Dbにおいて標本化間隔
   が異なっており、 前記画像データの画像サイズを変倍し、前記方向Da,Db
   の標本化間隔を揃える非等方変倍部を備えたことを特徴
   とする画像処理装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の画像処理装置におい
   て、 前記非等方フィルタ部、前記非等方変倍部の順に前記画
   像データを処理することを特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の画像処理装置におい
   て、 前記非等方変倍部、前記非等方フィルタ部の順に前記画
   像データを処理することを特徴とする画像処理装置。
9. 【請求項９】 請求項６ないし請求項８のいずれか１項
   に記載の画像処理装置において、 前記非等方フィルタ部による前記空間周波数フィルタ処
   理は、 前記画像データから局所領域を随時抽出し、前記局所領
   域に対する積和演算を行う処理であり、 前記局所領域のサイズは、前記方向Da,Dbの内、前記非
   等方変倍部の変倍率の高い方向の画素数が、前記変倍率
   の低い方向の画素数よりも少ないことを特徴とする画像
   処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし請求項８のいずれか１
    項に記載の画像処理装置において、 前記非等方フィルタ部による前記空間周波数フィルタ処
    理は、 前記画像データから局所領域を随時抽出し、前記局所領
    域に対する積和演算を行う処理であり、 前記局所領域のサイズは、前記解像限界の低い前記方向
    Daの画素数が、前記解像限界の高い前記方向Dbの画素数
    よりも少ないことを特徴とする画像処理装置。
11. 【請求項１１】 コンピュータを、請求項１ないし請求
    項５のいずれか１項または請求項１０に記載の前記非等
    方フィルタ部として機能させるための画像処理プログラ
    ム。
12. 【請求項１２】 コンピュータを、請求項６ないし請求
    項１０のいずれか１項に記載の前記非等方フィルタ部お
    よび前記非等方変倍部として機能させるための画像処理
    プログラム。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし請求項１０のいずれか
    １項に記載の画像処理装置と、 被写体像を撮像して、前記方向Da,Dbについて解像限界
    の異なる画像データを生成する撮像部とを備え、 前記画像処理装置は、前記撮像部において生成された前
    記画像データを処理することを特徴とする電子カメラ。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の電子カメラにおい
    て、 互いに略直交する方向において光学的な解像限界が異な
    り、前記被写体像を結像する結像光学系を備え、 前記結像光学系の光学的な解像限界の高い方向と、前記
    撮像部の解像限界の高い方向とが一致していることを特
    徴とする電子カメラ。
15. 【請求項１５】 互いに略直交する方向において解像限
    界の異なる撮像部と、 互いに略直交する方向において光学的な解像限界の異な
    る結像光学系とを備え、前記結像光学系で結像する被写
    体像を前記撮像部で撮像する電子カメラであって、 前記結像光学系の光学的な解像限界の高い方向と、前記
    撮像部の解像限界の高い方向とが一致していることを特
    徴とする電子カメラ。