JP5054248B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、撮像装置 - Google Patents
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Description
入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する画像回復処理手段と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する差分情報生成手段と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な調整係数設定手段と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する補正差分情報生成手段と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する合成手段と、
前記入力画像の特徴量を取得する特徴量取得手段を有し、
前記特徴量が画素の輝度値であり、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定する手段を有することを特徴とする。
本発明の他の一側面としての画像処理プログラムは、
入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する画像回復処理工程と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する差分情報生成工程と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な調整係数設定工程と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する補正差分情報生成工程と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する合成工程と、
前記入力画像の特徴量を取得する特徴量取得工程と、
前記特徴量は画素の輝度値であり、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定する工程を情報処理装置に実行させることを特徴とする。
本発明の他の一側面としての画像処理方法は、
入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する工程と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する工程と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な工程と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する工程と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する工程を有し、
前記入力画像の画素の輝度値を取得し、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定することを特徴とする。
本発明の他の一側面としての撮像装置は、
撮像系を介して結像された被写体の像を入力画像として取得する撮像素子と、
前記入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する画像回復処理手段と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する差分情報生成手段と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な調整係数設定手段と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する補正差分情報生成手段と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する合成手段と、
前記入力画像の特徴量を取得する特徴量取得手段を有し、
前記特徴量が画素の輝度値であり、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定する手段を有することを特徴とする。
入力画像gmは、撮像系(撮像光学系、撮像レンズ)を介して撮像素子で受光することで得られたデジタル画像であり、レンズと各種の光学フィルタ等を含む撮像系の収差による光学伝達関数(OTF)により劣化している。撮像系はレンズの他にも曲率を有するミラー(反射面)を用いることもできる。
次に、図2の破線で囲った画像回復処理(回復処理)201について説明する。回復処理R、回復処理G、回復処理Bはほぼ同じなのであり、これら回復処理は入力画像gmの各画素に対して画像回復フィルタをコンボリューション(畳み込み積分、積和)を行う処理である。この画像回復フィルタは撮像系の伝達関数の逆関数に基づいて生成された関数を、逆フーリエ変換することにより得ることができる。
補正処理では、まず各色成分の画素ごとに回復画像fdmから入力画像gmを式1のように減算し、回復成分情報Sm(差分情報)を生成する。
次に、回復強度調整係数μ(調整係数)を用いる処理について説明する。回復強度調整係数μは入力画像gmに対する差分情報Sdmの演算量(加算量あるいは減算量)を決める係数である。補正画像fmは式3で得られることを記載したが、ここでは式9に表現した処理を行う。式9では式8によって決定された行列ωに回復強度調整係数μを乗算して、補正画像fmを得る。
特徴量検出処理202では入力画像gm対して画像の特徴量を検出する。そして、検出された特徴量に応じて回復強度調整係数μ、色合成比調整係数ω等の調整係数を設定する。ここで、特徴量とは、例えば画素値、輝度値、画素値(輝度値)の差異、信号値、画像の種類等である。画素値とは各色成分の各画素の値であり、輝度値とは複数の色成分をある割合で混合した値である。
補正制御情報は、撮像装置123、画像処理装置121および出力機器126のどれでで回復処理および回復度合い調整処理を行うかを示す設定情報と、該設定情報に応じて他の機器に伝送するデータを選択するための選択情報である。例えば、撮像装置123で回復処理のみ行い、画像処理装置121で回復度合いの調整を行う場合、画像回復フィルタを画像処理装置121に伝送する必要は無いが、少なくとも撮影画像と回復画像あるいは回復成分情報(差分情報)を伝送する必要がある。
撮像装置情報は、製品名称に相当する撮像装置123の識別情報である。レンズとカメラ本体が交換可能な場合はその組み合わせを含む識別情報である。
撮像状態情報は、撮影時の撮像装置123の状態に関する情報である。例えば、焦点距離、絞り値、被写体距離、ISO感度、ホワイトバランス設定等等である。
撮像装置個別情報は、上記の撮像装置情報に対して、個々の撮像装置の識別情報である。製造誤差のばらつきにより撮像装置の光学伝達関数(OTF)は個体ばらつきがあるため、撮像装置個別情報は個々に最適な回復度合い調整パラメータを設定するために有効な情報である。回復度合い調整パラメータとは、回復強度調整係数μや色合成比調整係数ωである。
画像回復フィルタ群は、画像回復処理で用いる画像回復フィルタのセットである。画像回復処理を行う装置が画像回復フィルタを有していない場合、別の装置(機器)から画像回復フィルタを伝送する必要がある。
特徴量情報は、エッジ部であるか否か、エッジの強さ、輝度が飽和しているか否か、画素値、輝度値、色成分ごとの画素値、色相、彩度等の画像の位置に応じた情報である。これらの特徴量情報を装置間で伝送することで、画像の特徴量検出と該特徴量に応じた回復度合いの調整を別の装置(機器)で行うことも可能である。
既に画像回復処理が行われ、回復成分情報が生成されている場合、撮影画像と回復成分情報を(機器)装置間で伝送することで、別の装置(機器)で回復度合いを調整することができる。
調整パラメータ群は色合成比調整係数ωおよび回復強度調整係数μのセットである。色合成比調整係数ωおよび回復強度調整係数μは、前述したように、画像上の位置に応じて変更可能である。また撮影状態に応じて変更することも可能である。調整パラメータ群のデータとしては、調整係数そのもののテーブルデータでも良いし、調整係数を決定するための関数でも良い。
ユーザ設定情報は、ユーザの好みに応じた回復度合いに調整するための調整パラメータまたは調整パラメータの補正関数である。ユーザは調整パラメータを可変に設定可能であるが、ユーザ設定情報を用いれば、常に初期値として好みの出力画像を得ることができる。また、ユーザ設定情報は、ユーザが調整パラメータを決定した履歴から、最も好む鮮鋭度を学習機能により更新することが好ましい。
12 差分情報取得手段
14 調整係数設定手段
15 補正差分情報生成手段
16 合成手段
Claims (8)
- 入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する画像回復処理手段と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する差分情報生成手段と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な調整係数設定手段と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する補正差分情報生成手段と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する合成手段と、
前記入力画像の特徴量を取得する特徴量取得手段を有し、
前記特徴量が画素の輝度値であり、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定する手段を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記調整係数は前記入力画像に対する前記差分情報の演算量を決める係数であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 第1の画素の特徴量が第2の画素の特徴量よりも大きい場合、前記第1の画素の前記調整係数は前記第2の画素の前記調整係数よりも大きい値が設定され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。
- 前記入力画像が第1色成分と第2色成分を有する場合、前記調整係数は、前記第1色成分の前記差分情報と前記第2色成分の前記差分情報の混合比を決める係数であり、該係数に応じて前記第1色成分の前記補正差分情報が生成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記係数に応じて前記第2色成分の前記補正差分情報が生成されることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 撮像系を介して結像された被写体の像を入力画像として取得する撮像素子と、
前記入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する画像回復処理手段と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する差分情報生成手段と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な調整係数設定手段と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する補正差分情報生成手段と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する合成手段と、
前記入力画像の特徴量を取得する特徴量取得手段を有し、
前記特徴量が画素の輝度値であり、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定する手段を有することを特徴とする撮像装置。 - 入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する画像回復処理工程と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する差分情報生成工程と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な調整係数設定工程と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する補正差分情報生成工程と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する合成工程と、
前記入力画像の特徴量を取得する特徴量取得工程と、
前記特徴量は画素の輝度値であり、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定する工程を情報処理装置に実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 - 入力画像に対して回復処理を行い、回復画像を生成する工程と、
前記回復画像と前記入力画像との差分情報を演算する工程と、
前記入力画像に対して互いに異なる複数の調整係数を設定することが可能な工程と、
前記調整係数と前記差分情報に基づいて、補正差分情報を生成する工程と、
前記入力画像に前記補正差分情報を合成し、回復調整画像を生成する工程を有し、
前記入力画像の画素の輝度値を取得し、特定の画素の輝度値が飽和している場合は、該特定の画素の前記調整係数として、該特定の画素に設定された調整係数の値よりも小さい値を再設定することを特徴とする画像処理方法。
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