JP5054857B1 - カラー撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
R=G×(Rf/Gf),B=G×(Bf/Gf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がR画素であり、その画素値がRの場合、前記対象画素の位置におけるG、B画素の画素値G,Bを、次式、
G=R×(Gf/Rf),B=R×(Bf/Rf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がB画素であり、その画素値がBの場合、前記対象画素の位置におけるG、R画素の画素値G,Rを、次式、
G=B×(Gf/Bf),R=B×(Rf/Bf)
により算出するようにしている。
R=G+(Rf−Gf),B=G+(Bf−Gf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がR画素であり、その画素値がRの場合、前記対象画素の位置におけるG、B画素の画素値G,Bを、次式、
G=R+(Gf−Rf),B=R+(Bf−Rf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がB画素であり、その画素値がBの場合、前記対象画素の位置におけるG、R画素の画素値G,Rを、次式、
G=B+(Gf−Bf),R=B+(Rf−Bf)
により算出するようにしている。
図1は本発明に係るカラー撮像装置の実施形態を示すブロック図である。
カラー撮像素子12のカラーフィルタ配列は、下記の特徴(1)、(2)及び(3)を有している。
図2はカラー撮像素子12に設けられているカラーフィルタのカラーフィルタ配列を示す図である。図2に示すように、カラー撮像素子12のカラーフィルタ配列は、6×6画素に対応する正方配列パターンからなる基本配列パターンP(太枠で示したパターン)を含み、この基本配列パターンPが水平方向及び垂直方向に繰り返し配置されている。即ち、このカラーフィルタ配列は、R、G、Bの各色のフィルタ(Rフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタ)が所定の周期性をもって配列されている。
図2に示すカラーフィルタ配列は、R、G、Bの全ての色のフィルタが水平方向及び垂直方向の各ライン内に配置されている。
図2に示すカラーフィルタ配列の基本配列パターンは、その基本配列パターンの中心(4つのGフィルタの中心)に対して点対称になっている。また、図3に示したように、基本配列パターン内のA配列及びB配列も、それぞれ中心のGフィルタに対して点対称になっている。
図2に示すカラーフィルタ配列の基本配列パターンは、その基本配列パターン内におけるR、G、Bフィルタに対応するR画素、G画素、B画素の画素数が、それぞれ8画素、20画素、8画素になっている。即ち、RGB画素の各画素数の比率は、2:5:2になっており、輝度信号を得るために最も寄与するG画素の画素数の比率は、他の色のR画素、B画素の画素数の比率よりも大きくなっている。
図5は、画像処理部16の同時化処理回路で使用する加重平均フィルタの実施形態を示す図であり、特に加重平均フィルタのフィルタ係数に関して示している。
次に、画像処理部16の同時化処理回路によりRGBのモザイク画像を同時化処理する方法について説明する。
R=G×(Rf/Gf),B=G×(Bf/Gf) …(1)
により算出する。
G=R×(Gf/Rf),B=R×(Bf/Rf) …(2)
により算出する。
G=B×(Gf/Bf),R=B×(Rf/Bf) …(3)
により算出する。
R=G+(Rf−Gf),B=G+(Bf−Gf) …(4)
により算出する。
G=R+(Gf−Rf),B=R+(Bf−Rf) …(5)
により算出する。
G=B+(Gf−Bf),R=B+(Rf−Bf) …(6)
により算出する。
図7は本発明に適用されるカラー撮像素子及び加重平均フィルタの第2の実施形態を示す図であり、特にカラー撮像素子に設けられているカラーフィルタのカラーフィルタ配列と、これに適用される加重平均フィルタのフィルタ係数を示している。
図8は本発明に適用されるカラー撮像素子の第3の実施形態を示す図であり、特にカラー撮像素子に設けられているカラーフィルタのカラーフィルタ配列に関して示している。
上記実施形態では、RGBの3原色のカラーフィルタを有するカラー撮像素子を備えたカラー撮像装置について説明したが、本発明は、これに限らず、RGBの3原色+他の色(例えば、エメラルド(E))の4色のカラーフィルタを有するカラー撮像素子を備えたカラー撮像装置にも適用できる。
Claims (8)
- 水平方向及び垂直方向に配列された光電変換素子からなる複数の画素上に、全ての色のフィルタが水平方向及び垂直方向の各ライン内に周期的に配置されたカラーフィルタ配列のカラーフィルタが配設されてなる単板式のカラー撮像素子と、
前記カラー撮像素子からモザイク画像を取得する画像取得部と、
所定のフィルタ係数を有する加重平均フィルタであって、該加重平均フィルタに対応して前記モザイク画像から抽出される局所領域内の各画素の色と前記フィルタ係数との関係が、水平及び垂直方向の各ライン内の色毎のフィルタ係数の総和の比が等しくなるように設定された加重平均フィルタと、
前記加重平均フィルタのフィルタ係数と該加重平均フィルタに対応して前記モザイク画像から抽出される局所領域内の各画素の画素値とに基づいて色毎の加重平均値を算出する加重平均算出部と、
前記加重平均フィルタの中央部の同時化処理の対象画素の画素位置における他の色の画素値を算出する同時化処理部であって、前記対象画素の色と他の色との前記算出した加重平均値の色比又は色差に基づいて、前記対象画素の画素値を補間して前記他の色の画素値を算出する同時化処理部と、
前記加重平均フィルタに対応して前記モザイク画像から抽出する局所領域を、前記同時化処理の対象画素単位毎に移動させながら前記加重平均算出部及び同時化処理部を繰り返し動作させる制御部と、
を備えたカラー撮像装置。 - 前記カラー撮像素子のカラーフィルタ配列は、輝度信号を得るために最も寄与する第1の色に対応する第1のフィルタと前記第1の色以外の2色以上の第2の色に対応する第2のフィルタとが配列された基本配列パターンを含み、該基本配列パターンが水平方向及び垂直方向に繰り返して配置され、
前記第1のフィルタに対応する第1の色の画素数と、前記第2のフィルタに対応する第2の色の各色の画素数との比率が異なる請求項1に記載のカラー撮像装置。 - 前記第1のフィルタに対応する第1の色の画素数の比率は、前記第2のフィルタに対応する第2の色の各色の画素数の比率よりも大きい請求項2に記載のカラー撮像装置。
- 前記加重平均フィルタは、中央部のフィルタ係数が大きくなるように重み付けされているフィルタである請求項1から3のいずれか1項に記載のカラー撮像装置。
- 前記加重平均フィルタは、左右対称、上下対称及び点対称となるフィルタ係数を有する請求項1から4のいずれか1項に記載のカラー撮像装置。
- 前記カラーフィルタは、赤(R)、緑(G)、青(B)の色に対応するRフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタが所定のカラーフィルタ配列で配置されてなり、
前記加重平均算出部により算出された前記Rフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタに対応するR、G、B画素の画素値の色毎の加重平均値を、それぞれRf、Gf、Bfとすると、
前記同時化処理部は、
前記同時化処理の対象画素がG画素であり、その画素値がGの場合、前記対象画素の位置におけるR、B画素の画素値R,Bを、次式、
R=G×(Rf/Gf),B=G×(Bf/Gf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がR画素であり、その画素値がRの場合、前記対象画素の位置におけるG、B画素の画素値G,Bを、次式、
G=R×(Gf/Rf),B=R×(Bf/Rf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がB画素であり、その画素値がBの場合、前記対象画素の位置におけるG、R画素の画素値G,Rを、次式、
G=B×(Gf/Bf),R=B×(Rf/Bf)
により算出する請求項1から5のいずれか1項に記載のカラー撮像装置。 - 前記カラーフィルタは、赤(R)、緑(G)、青(B)の色に対応するRフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタが所定のカラーフィルタ配列で配置されてなり、
前記加重平均算出部により算出された前記Rフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタに対応するR、G、B画素の画素値の色毎の加重平均値を、それぞれRf、Gf、Bfとすると、
前記同時化処理部は、
前記同時化処理の対象画素がG画素であり、その画素値がGの場合、前記対象画素の位置におけるR、B画素の画素値R,Bを、次式、
R=G+(Rf−Gf),B=G+(Bf−Gf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がR画素であり、その画素値がRの場合、前記対象画素の位置におけるG、B画素の画素値G,Bを、次式、
G=R+(Gf−Rf),B=R+(Bf−Rf)
により算出し、前記同時化処理の対象画素がB画素であり、その画素値がBの場合、前記対象画素の位置におけるG、R画素の画素値G,Rを、次式、
G=B+(Gf−Bf),R=B+(Rf−Bf)
により算出する請求項1から5のいずれか1項に記載のカラー撮像装置。 - 前記カラーフィルタは、赤(R)、緑(G)、青(B)の色に対応するRフィルタ、Gフィルタ及びBフィルタが所定のカラーフィルタ配列で配置されてなり、
前記フィルタ配列は、3×3画素に対応する第1の配列であって、中心と4隅にGフィルタが配置され、中心のGフィルタを挟んで上下にBフィルタが配置され、左右にRフィルタが配列された第1の配列と、3×3画素に対応する第2の配列であって、中心と4隅にGフィルタが配置され、中心のGフィルタを挟んで上下にRフィルタが配置され、左右にBフィルタが配列された第2の配列とが、交互に水平方向及び垂直方向に配列されて構成され、
前記加重平均フィルタは、9×9のカーネルサイズを有し、
前記制御部は、前記加重平均フィルタを前記第1の配列又は第2の配列が中心になるように順次移動させながら前記加重平均算出部及び同時化処理部を繰り返し動作させる請求項1から7のいずれか1項に記載のカラー撮像装置。
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