JP4408962B2 - 色信号補間方法、装置及びカメラ - Google Patents
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Description
本発明は、色信号の補間に関し、特にRGBベイヤセンサのグリーン単一性の復原に関する。
背景技術
RGBベイヤセンサは、RGRG等の色ピクセルとGBGB等の色ピクセルとを持つ交番カラーパターンを有する。「赤」列の垂直方向において、グリーンピクセルは垂直方向に隣接するピクセルとしてレッドピクセルのみを持つ。一方、「青」列において、グリーンピクセルは垂直方向に隣接するピクセルとしてブルーピクセルのみを持つ。センサの垂直方向の色分離の質に依存して、グリーンピクセルは、レッド及びブルーピクセルの電気的チャージの量により変調される可能性がある。もしそうならば、あるカラーシーンにおいて、このことは目に見える列方向のグリーン非単一性となる。よい例は理論的には赤がなく青及び緑だけを持つハイライトシアンカラーである。これは、赤列と青列とに対して異なるグリーンとなり、このことは特にその規則性のため印刷上で又はディスプレイ上で目にみることが出来る。赤ピクセル及び青ピクセルの電気的チャージによる緑の列方向変調の特徴的例が第1図に示されている。
発明の開示
本発明の目的は、なかんずく、解像度を失うことなしにこのグリーンの非単一性を低減することである。この目的のため、本発明の第1の特徴は、請求項1に記載の方法と請求項3に記載の装置とを提供することである。本発明の第2の特徴は、請求項4に記載のカメラを提供することである。利益ある実施例は、従属項2で規定されている。
第1の他のカラーにより影響を受ける所与のカラーの第1の値と、第2の他のカラーにより影響を受ける所与のカラーの第2の値とを持つ入力信号に依存して所与のカラーの出力カラー信号を補間する方法において、本発明の主要な特徴により、中間のカラー信号は、前記所与のカラーの信号が存在しない位置で補間され、前記所与のカラーの平均値が第1の値と第2の値との両方の値に依存して生成され、出力カラー信号は前記中間のカラー信号と前記平均値との両方に依存してできる。
本発明のこれら及び他の特徴は、これ以降実施例を参照して明らかになり、説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
第1図はレッドピクセルを持つ列のグリーン信号がブルーピクセルを持つ列のグリーン信号とは異なるRGBベイヤセンサを示す。
第2図は現在のグリーンの中心ピクセルGcと4つの現在のグリーンの隣接するピクセルG1−G4と、再構成されたグリーンの中心ピクセルGc’と4つの現在のグリーンの隣接するピクセルG1−G4とを示す。
第3図は現在のグリーンの中心のピクセルGcと2つの現在のグリーンの隣接のピクセルG1−G2と、再構成されたグリーンの中心のピクセルGc’と3つの現在のグリーンの隣接のピクセルG1−G3とを示す。
第4図は本発明によるカメラのブロック図を示す。
発明を実施するための最良の形態
2行遅延を持つ信号処理の場合、第2図はグリーンが存在し(左側の図)又は存在しない(右側の図)場合の周りのグリーンピクセルのデクラレーションを示す。後者の場合、足りない中心のグリーンのピクセルGc’は第4図のRGB再構成フィルタ1により再構成される。好ましくは、このRGB再構成フィルタはここに参考文献としてあげられる1997年7月15日に出願されたヨーロッパ特許出願(出願人整理番号PHN16466)及び対応する関連出願で述べられたタイプである。
実際では、グリーン非単一性は、グリーン信号の振幅値のある最大値、例えば5%までに制限されることがわかっている。このグリーンの非単一性レベルThは、カメラ処理のコアにより好ましくは調整できる。グリーンの非単一性の復原の目標は、そのレベルThを超えた場合解像度損失は起こらないが、そのレベルThより低い場合中心のグリーンは周りのグリーンピクセルの平均のグリーン値により置き換えられることである。
出力グリーン値Goをなすグリーン単一性復原のためのアルゴリズムは、
1行遅延だけを持つ信号処理の場合、第3図に示されるピクセルだけが利用できる。この場合、グリーンの単一性復原に対するアルゴリズムは、
RGB再構成とグリーン単一性復原との組み合わせかたは、第4図に示される。センサSからのRGB入力信号RGBinは、現在の入力信号、1ライン遅延された入力信号、及び2ライン遅延された入力信号として、RGB再構成フィルタ1とグリーン単一性復原ユニット3とに与えられる。RGB再構成フィルタは、第1図から明らかなように、各ピクセル位置で3つのカラー、RG及びBの1つだけが存在するフィルタに与えられる信号を基にして足りない赤、緑及び青ピクセル値を補間する。選択ボックス5はRGB再構成フィルタ1から再構成された中心のグリーン値Gc’又はオリジナルの中心のグリーンピクセル値Gcと、グリーンの単一性復原ユニット3からの平均グリーン信号avGとの間で選択される。グリーン領域のエッジがレベルThより小さいならば、このとき平均グリーン値avGが選択される。グリーン領域のエッジがレベルThより大きいならば、すなわちそのレベルThを越える高い周波数が検出されたとき、このときRGB再構成フィルタ1からの信号Gc’又は信号Gcが選択されるだろう。
第4図のブロック図の上部の水平ライン遅延を除くことにより、回路は、第3図に示されるピクセルを基にして、単一の行RGB再構成及びグリーン単一性復原のために用いられる。
行方向のグリーン非単一性を持つベイヤイメージセンサが、ある画像のテストで、上述のアルゴリズムはその非単一性を排除し解像度を維持することが証明された。S/N比についての見込まれる改善は約2から3dBである。(両方の画像が同じ印象を与えるまでノイズを加えることにより前記見込みがなされた。)この改善は、また固定されたパターンノイズを抑える。さらに、この回路はイメージセンサの暗電流を平均化するために適用できる。
本発明の以下の特徴は留意する価値がある。解像度の損失なしにRGBベイヤイメージセンサのグリーン単一性の復原がある。RGB再構成されるために必要とされるすでに利用可能な行遅延を持つ復原である。センサの暗電流をフィルタリングする可能性及びインヒーレントなS/N比の改善である。
上述の実施例は本発明を制限するものではなく、当業者は記載されている請求項の範囲から離れることなく多くの他の実施例を設計できることに留意すべきである。例えば、平均値avGのかわりに、メディアン値又は他のローパスフィルタリングされたグリーン信号が、少なくとも1つの青の列からのグリーンと少なくとも1つの赤の列からのグリーンとを組み合わせる限り用いることが出来る。このような他の例は、請求項の「平均値」という表現に含まれる。これら請求項では、参照番号は特許請求の範囲を制限するものと考慮されるべきではない。本発明は、いくつかの明瞭な要素を有するハードウェアにより、及び適当にプログラムされたコンピュータにより、実施できる。いくつかの手段を含む装置クレームでは、これら手段のいくつかはハードウェアの同じものにより実施できる。
Claims (5)
- 第1の他のカラーにより影響される所与のカラーの複数の第1の値と第2の他のカラーにより影響される前記所与のカラーの複数の第2の値とを持つ入力信号に応じて、前記所与のカラーの出力カラー信号(Go)を補間する方法であって、
前記所与のカラーのオリジナルの値がない場合、
前記所与のカラーのオリジナルの値がない複数の位置において、前記入力信号から前記所与のカラーの中間の値を補間し、
前記第1の値及び前記第2の値から前記所与のカラーの第1の平均値を生成し、
前記所与のカラーの前記中間の値を有する複数の位置において、非単一性の閾値と前記第1の値及び前記第2の値との比較により、前記第1の平均値又は前記中間の値を基にして、前記所与のカラーの複数の出力値を決定し、
前記所与のカラーのオリジナルの値があり、該オリジナルの値が前記第1の値を備える場合、
前記第2の値から前記所与のカラーの第2の平均値を生成し、
前記所与のカラーのオリジナルの値を有する複数の位置において、前記非単一性の閾値と前記オリジナルの値及び前記第2の平均値との比較により、前記オリジナルの値又は前記オリジナルの値及び前記第2の平均値を基にして、前記所与のカラーの複数の出力値を決定し、
前記複数の出力値に応じて出力カラー信号を出力するステップを有する方法。 - 前記所与のカラーのオリジナルの値がない場合は、前記非単一性の閾値と前記第1の値及び前記第2の値の周波数との比較により、前記複数の出力値が前記第1の平均値又は前記オリジナル又は中間の値を基にして決定され、前記所与のカラーのオリジナルの値がある場合は、前記非単一性の閾値と前記オリジナルの値及び前記第2の平均値の周波数との比較により、前記オリジナルの値又は前記オリジナルの値及び前記第2の平均値を基にして決定される請求項1に記載の方法。
- 前記所与のカラーのオリジナルの値がない場合は、前記非単一性の閾値と前記第1の値及び前記第2の値のエッジの大きさとの比較により、前記複数の出力値が前記平均値又は前記オリジナル又は中間の値を基にして決定され、前記所与のカラーのオリジナルの値がある場合は、前記非単一性の閾値と前記オリジナルの値及び前記第2の平均値のエッジの大きさとの比較により、前記オリジナルの値又は前記オリジナルの値及び前記第2の平均値を基にして決定される請求項1に記載の方法。
- 第1の他のカラーにより影響される所与のカラーの複数の第1の値と第2の他のカラーにより影響される前記所与のカラーの複数の第2の値とを持つ入力信号に応じて、前記所与のカラーの出力カラー信号(Go)を補間する装置であって、
前記所与のカラーのオリジナルの値がない場合に、前記所与のカラーのオリジナルの値がない複数の位置において、前記入力信号から前記所与のカラーの中間の値を補間する手段と、
前記所与のカラーのオリジナルの値がない場合に、前記第1の値及び前記第2の値から前記所与のカラーの第1の平均値を生成し、前記所与のカラーのオリジナルの値があり、該オリジナルの値が前記第1の値を備える場合に、前記第2の値から前記所与のカラーの第2の平均値を生成する手段と、
前記所与のカラーの前記中間の値を有する複数の位置において、非単一性の閾値と前記第1の値及び前記第2の値との比較により、前記第1の平均値又は前記中間の値を基にして、又は、前記所与のカラーのオリジナルの値を有する複数の位置において、前記非単一性の閾値と前記オリジナルの値及び前記第2の平均値との比較により、前記オリジナルの値又は前記オリジナルの値及び前記第2の平均値を基にして、前記所与のカラーの複数の出力値を決定する手段と、
前記複数の出力値に応じて出力カラー信号を出力する手段とを備えた装置。 - 第1の他のカラーにより影響される所与のカラーの複数の第1の値と第2の他のカラーにより影響される所与のカラーの複数の第2の値とを持つ入力信号を出力するセンサと、請求項4に記載の装置とを有するカメラ。
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