JP5256236B2 - 画像処理装置および方法，ならびに画像処理プログラム - Google Patents

Description

この発明は，画像処理装置および方法,ならびに画像処理プログラムに関する。

ディジタル・スチル・カメラ等による撮像によって得られた画像中にパープルフリンジが視認されることがある。高輝度の被写体（たとえば，光源）が撮像されることで輝度差（輝度勾配）の大きな輪郭（エッジ）が撮像画像中に存在する場合に，画像輪郭の周辺にパープルフリンジは生じやすい。

特許文献１および特許文献２には，画像データを縮小した縮小画像データを生成してパープルフリンジ補正を行うものが記載されている。画像データを縮小するのでパープルフリンジの検出精度は悪くなってしまう。

特許文献３には画像サイズ（画素数）に応じたサイズの平滑化フィルタまたはメジアンフィルタを用いて色にじみを低減するものが記載されている。また，特許文献３には色にじみ画素のうちのエッジ画素を判断することが記載されている。しかし，エッジ画素かどうかの判断において隣接画素同士の色差成分の変化の度合いが用いられており，画像輪郭の周辺に広がりをもって生じたパープルフリンジを精度良く検出できない。

特開２００６−１２１１３８号公報 特開２００６−１３５７４４号公報 特開２００３−１０２０２７号公報

この発明は，パープルフリンジが発生している可能性のある画素を精度よく検出することを目的とする。

この発明による画像補正装置は，与えられる画像データの入力を受付ける画像入力手段，サイズによって処理対象画素とその処理対象画素の周囲に位置する輝度算出対象画素との距離を定める，互いに異なるサイズを有する複数のカーネルを，一方が他方を包含する位置関係を保ったまま，上記画像入力手段によって受付けられた画像データによって表される処理対象画像上を走査させることによって，処理対象画素ごとかつ上記カーネルごとに，水平方向，垂直方向および２つの斜め方向のそれぞれについて，上記処理対象画素を中心にして対称位置にある輝度算出対象画素の輝度差を算出する輝度差算出手段，ならびに上記輝度差算出手段によって算出された複数の輝度差のうち最も大きな輝度差を所定の閾値と比較する比較手段を備え，上記比較手段によって最大輝度差が上記閾値よりも大きいと判断された場合に，上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断に進むことを特徴とする。

この発明による画像処理方法は，画像入力手段が，与えられる画像データの入力を受付け，輝度差算出手段が，サイズによって処理対象画素とその処理対象画素の周囲に位置する輝度算出対象画素との距離を定める，互いに異なるサイズを有する複数のカーネルを，一方が他方を包含する位置関係を保ったまま，上記画像入力手段によって受付けられた画像データによって表される処理対象画像上を走査させることによって，処理対象画素ごとかつ上記カーネルごとに，水平方向，垂直方向および２つの斜め方向のそれぞれについて，上記処理対象画素を中心にして対称位置にある輝度算出対象画素の輝度差を算出し，比較手段が上記輝度差算出手段によって算出された複数の輝度差のうち最も大きな輝度差を所定の閾値と比較し，上記比較手段によって最大輝度差が上記閾値よりも大きいと判断された場合に，上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断に進むことを特徴とする。

この発明は,コンピュータを上記画像処理装置として機能させるためのプログラムも提供する。

この発明によると，異なるサイズを有する複数のカーネルが，一方が他方を包含する位置関係を保ったまま処理対象画像上を走査する。カーネルは処理対象画素とその処理対象画素の周囲に位置する輝度算出対象画素との距離を定めるもので，カーネルのサイズでその距離は異なる。異なるサイズを有する複数のカーネルが，一方が他方を包含する位置関係を保ったまま処理対象画像上を走査されるので，上記処理対象画素を中心にして，処理対象画素とその処理対象画素の周囲に位置する輝度算出対象画素との距離が２つ以上定められる。また，複数のカーネルは一方が他方を包含する位置関係を保って走査されるので，上記処理対象画素を中心にして，上記処理対象画素を２重以上に取巻く周囲画素が輝度算出対象画素の候補になる。

水平方向，垂直方向および２つの斜め方向のそれぞれについて，上記処理対象画素を中心にして対称位置にある輝度算出対象画素が用いられて，輝度差がそれぞれ算出される。輝度差は水平方向，垂直方向および２つの斜め方向のそれぞれについて算出されるので，一つのカーネルについて４つの輝度差が算出される。上述のように，輝度差はカーネルごとに算出されるので，カーネル数×４の数の輝度差が算出されることになる。

算出された複数の輝度差のうち，最も大きな輝度差が所定の閾値と比較され，最大輝度差が上記閾値よりも大きいと判断された場合に，上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断に進む。パープルフリンジは輝度差の大きい画像輪郭において発生し，輝度差の小さい画像部分にパープルフリンジは発生しない，または発生してもほぼ視認されないからである。

この発明によると，サイズの異なる複数のカーネルを用いることで，処理対象画素の周囲の輝度差の大きい画像部分，すなわち輝度差の大きい画像輪郭があるかどうかが精度良く検出される。パープルフリンジが発生している可能性のある画素がほぼ漏れなくその後の処理の対象とされる。パープルフリンジ補正の精度を高めることができる。

上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断は，一実施態様では上記処理対象画素の色が紫色かどうかによって判断される。パープルフリンジは紫色であることをその特性の一つとして有しているからである。

好ましくは，上記処理対象画素の色が紫色と判断された場合に上記処理対象画素の色または彩度を異ならせる補正係数を算出する補正係数算出手段，および上記補正係数算出手段によって算出された補正係数を用いて上記処理対象画素を色補正する色補正手段を備える。パープルフリンジが発生している処理対処画素の色が紫色でなくなる，または紫色が目立たなくなるので，パープルフリンジが抑制された画像を得ることができる。

一実施態様では，上記補正係数が上記処理対象画素の青色成分信号の信号量を増やすものである場合に，上記色補正手段による上記補正係数を用いた色補正を回避する色補正回避手段をさらに備える。パープルフリンジは青（Ｂ）成分信号のレベルが緑（Ｇ）成分に比べてレベルが高いために紫色に現れる。上記補正係数が上記処理対象画素の青色成分信号の信号量を増やすものである場合，すなわち青（Ｂ）成分信号の信号量が，緑（Ｇ）成分の信号量からさらにかけ離れた信号量にされると，色補正後の処理対象画素とその周囲の画素との間に色の相違等の違和感が生じることがある。上記補正係数が上記処理対象画素の青色成分信号の信号量を増やすものである場合に，上記色補正手段による上記補正係数を用いた色補正を回避することによって，違和感のある色補正を抑制することができる。

他の実施態様では，上記画像入力手段から受付けられた画像データによって表される画像に撮像素子における傷を起因とする傷ノイズが含まれているかどうかを判断する傷ノイズ判断手段，および上記傷ノイズ判断によって撮像素子における傷を起因とする傷ノイズが含まれていると判断された場合に，上記傷ノイズを除去する傷ノイズ除去手段をさらに備える。傷ノイズが除去された画像データがその後の処理に用いられるので，パープルフリンジが発生している可能性のある画素を精度良く検出することができる

さらに他の実施態様では，上記画像入力手段から受付けられた画像データによって表される画像に含まれるノイズのノイズ量を検出するノイズ量検出手段，ノイズ量検出手段によって所定の閾値以上のノイズ量が検出された場合に，上記ノイズを除去するノイズ除去手段をさらに備える。ノイズが除去された画像データがその後の処理に用いられるので，パープルフリンジが発生している可能性のある画素を精度良く検出することができる。

パープルフリンジが発生している画像を示す。 ＲＧＢ信号量のグラフを示す。 ＲＧＢ信号量のグラフを示す。 ＲＧＢ信号量のグラフを示す。 第１実施例のディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。 第１実施例のパープルフリンジ補正装置の動作手順を示すフローチャートである。 処理画像と３つのカーネルの位置関係を示す。 カーネルと輝度算出対象画素の位置関係を示す。 （Ａ）は低輝度部および高輝度部を有する画像と３つのカーネルとの位置関係を，（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は３つのカーネルによって規定される領域の画像をそれぞれ示す。 （Ａ）は低輝度部および高輝度部を有する画像と３つのカーネルとの位置関係を，（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は３つのカーネルによって規定される領域の画像をそれぞれ示す。 第２実施例のディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。 第２実施例のパープルフリンジ補正装置の動作手順を示すフローチャートである。

図１はパープルフリンジが発生している画像を示している。図２，図３および図４は，図１に示す画像80に示す３つのライン位置Ｌ_１〜Ｌ_３のそれぞれに対応する，画素位置ごとのＲＧＢ各成分の信号量（強度）を示すグラフである。

パープルフリンジとは高輝度の被写体（たとえば，光源）を撮像したときに，画像輪郭の周辺が紫色に滲む現象である。画像中の輝度差の大きい輪郭部分においてパープルフリンジは生じやすい。輪郭部分における輝度差が大きいほどパープルフリンジは視認されやすくなる。

図１に示す画像80において白色の高輝度部ＨＡと黒色の低輝度部ＬＡが接している。高輝度部ＨＡと低輝度部ＬＡの境界が画像輪郭（エッジ）Ｅである。画像輪郭Ｅの周辺にパープルフリンジが生じている。画像80においてパープルフリンジが発生している領域（範囲）がパープルフリンジ発生領域ＰＦとして示されている。

画像80において高輝度部ＨＡはその上側に向かうにつれて輝度が小さくなっている。低輝度部ＬＡの輝度は一定である。すなわち，画像80における下端部付近における高輝度部ＨＡと低輝度部ＬＡの輝度差は非常に大きく，上端部付近では高輝度部ＨＡと低輝度部ＬＡの輝度差はそれよりも小さい。

図２〜図４を参照して，パープルフリンジは，ＲＧＢ成分で見ると，青（Ｂ）成分，または青（Ｂ）成分および赤（Ｒ）成分の信号量が，緑（Ｇ）成分の信号量よりも大きな信号量を持つことで紫色を表すものになる。図２〜図４において両端矢印Ｄ_１〜Ｄ_３は，画像輪郭Ｅの近傍の画素位置における，青（Ｂ）成分の信号量と緑（Ｇ）成分の信号量との差を示している。高輝度部ＨＡと低輝度部ＬＡの輝度差が大きいほど，画像輪郭Ｅの近傍の画素位置における青（Ｂ）成分の信号量と緑（Ｇ）成分の信号量との差は大きい（Ｄ_１＜Ｄ_２＜Ｄ_３）。この信号量差に比例してパープルフリンジ発生領域ＰＦも大きくなり，目立つものになる。

この発明の実施例のディジタル・スチル・カメラは，上述したパープルフリンジ発生領域ＰＤを有する画像に対してパープルフリンジを低減する画像処理を行うことができる。以下，パープルフリンジ低減機能を有するディジタル・スチル・カメラを説明する。

図５はディジタル・スチル・カメラの電気的構成を概略的に示すブロック図である。

ディジタル・スチル・カメラの全体的な動作はＣＰＵ２によって統括される。

ＣＰＵ２は，データバス１を介して，撮像ユニット10，パープルフリンジ補正装置20，外部メモリ・インターフェース（外部メモリＩ／Ｆ）５，メモリ・インターフェース（メモリＩ／Ｆ）７，および圧縮伸張処理回路９に接続されている。

撮像ユニット10はＣＣＤ12を備え，ＣＣＤ12の前方に撮像レンズ，絞り，赤外線カット・フィルタ，光学的ロウパス・フィルタ（ＯＬＰＦ）等を含む光学ユニット11が設けられている。

ディジタル・スチル・カメラには，フラッシュ撮像のためのフラッシュ４，およびフラッシュ４に電源を供給する充電回路３を備えている。ＣＰＵ２によってフラッシュ４に対する発光指示，充電回路３に対する充電指示が行われる。

ディジタル・スチル・カメラの電源がオンされ，撮影モードが設定されると，被写体像を表す光線束が光学ユニット11に入射する。光線束は光学ユニット11を介してＣＣＤ12の受光面上に入射する。ＣＣＤ12には多数のフォトダイオード（光電変換素子）がその受光面に二次元的に配置され，かつ受光面上には所定の配列構造（ベイヤー配列，Ｇストライプ配列など）を持って配列された赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のカラーフィルタが設けられている。光学ユニット11によって結像された被写体像がＣＣＤ12によって電子的に撮像される。ＣＣＤ12はＣＰＵ２からの指令に応じてタイミング信号等を出力する撮像素子駆動回路17によって駆動される。

ＣＣＤ12から出力された被写体像を表すアナログ信号は，アナログ信号処理装置13に入力する。

アナログ信号処理装置13には，相関二重サンプリング回路，信号増幅器などが含まれている。ＣＣＤ12から出力された被写体像を表すアナログ信号はアナログ信号処理装置13に入力し，相関二重サンプリング，信号増幅などが行われる。アナログ信号処理装置13から出力されたアナログ映像信号（アナログＲＧＢ信号）はアナログ／ディジタル変換回路（ＡＤＣ）14に入力し，所定の信号処理の後，ディジタル画像データ（デジタルＲＧＢデータ）に変換される。また，必要に応じてＲＧＢデータは輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｃｒ，Ｃｂデータ）とからなる画像データ（ＹＵＶデータ）に変換される。

ＡＤＣ14から出力されたディジタル画像データに対して，ディジタル信号処理装置15において白バランス調整，ガンマ補正，同時化処理（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的ズレを補間して色信号を同時式に変換する処理）などの所定のディジタル信号処理が行われる。

ディジタル画像データはメモリＩ／Ｆ７の制御のもとＲＡＭ８Ａに一時的に記録される。メモリＩ／Ｆ７にはＲＯＭ８Ｂも接続されている。ＲＯＭ８Ｂには，ＣＰＵ２が実行する制御プログラム，制御に必要な各種データ，撮影者設定情報等，デジタル・スチル・カメラの動作に関する各種設定情報等が記憶されている。

ＲＡＭ８Ａから読出されたディジタル画像データによって表される被写体像は，表示装置（図示略）の表示画面上に表示される。

シャッタ・レリーズ・ボタン（図示略）の第一段階の押下があると，モータ駆動回路16によって光学ユニット11のレンズが駆動されて焦点合わせが行われる。ＲＡＭ８Ａから読出される画像データに基づいてディジタル信号処理装置15において輝度データが得られる。輝度データの積算値を表すデータがＣＰＵ２に与えられて露出量が算出される。算出された露出量となるように光学ユニット11の絞りの開口がモータ駆動回路16によって制御され，ＣＣＤ12のシャッタ速度が撮像素子駆動回路17によって制御される。

シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下があると，ディジタル画像データはＲＡＭ８Ａに記憶される。ＲＡＭ８Ａから読出された画像データに対し，所定のディジタル信号処理がデジタル信号処理装置15において行われ，その後圧縮伸張処理回路９においてデータ圧縮される。圧縮された画像データが外部メモリＩ／Ｆ５の制御によってメモリカード６に記録される。

再生モードが設定されると，メモリカード６に記録されている圧縮画像データが読み取られる。読取られた圧縮画像データは圧縮伸張処理回路９において伸張された後，表示装置に与えられて再生画像が表示される。

パープルフリンジ補正装置20は，画像入力装置（外部機器接続インターフェース（ＵＳＢポートなど））21，輝度差算出回路22，最大輝度差選択回路23，色相判定回路24，補正判断回路25，パープルフリンジ補正回路26および処理終了判断回路27を含む。画像入力装置21からディジタル・スチル・カメラに入力した画像データ，ＣＣＤ12による撮像によって得られた画像データ，およびメモリカード６から読出された画像データに対して，パープルフリンジ補正装置20が用いられて，上述したパープルフリンジを低減する画像処理が行われる。

図６は，パープルフリンジ補正装置20において行われるパープルフリンジ低減処理の手順を示すフローチャートである。

処理対象の画像データが入力される（ステップ51）。上述のように，処理対象の画像データは，ＣＣＤ12によって撮像されて得られた画像データであってもよいし，メモリカード６から読出された画像データであってもよいし，画像入力装置21を通じてディジタル・スチル・カメラに取込まれた画像データであってもよい。入力された画像データはＲＡＭ８Ａに一時的に記憶される。

輝度差算出回路22によって，サイズの異なる３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣが用いられて，画像データによって表される画像を構成する処理対象画素について，４方向（上下方向，左右方向，右斜め方向および左斜め方向）の輝度差ΔＹの算出処理が並列（同時）に行われる（ステップ52，53，54）。

図７は処理対象の画像40と，サイズの異なる３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣとの関係を示している。

カーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣは，いずれも，中心画素と，その中心画素の近傍範囲に位置する，輝度差ΔＹを算出するための８つの画素（輝度差算出対象画素）との間の距離を規定するもので，正方形の形状を有している。中心画素と輝度差算出対象画素との間の距離は，カーネルのサイズによって規定される。カーネルＫＡのサイズが最も小さく，カーネルＫＢのサイズはカーネルＫＡのサイズよりも大きい。カーネルＫＣのサイズはカーネルＫＢのサイズよりも大きい。カーネルＫＡによって定められる輝度差算出対象画素よりも中心画素から離れた位置の画素がカーネルＫＢによって輝度差算出対象画素とされる。カーネルＫＢによって定められる輝度差算出対象画素よりも中心画素から離れた位置の画素がカーネルＫＣによって輝度差算出対象画素とされる。

３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣは，最もサイズの大きいカーネルＫＣが２番目にサイズの大きいカーネルＫＢを包含し，２番目にサイズの大きいカーネルＫＢが最もサイズの小さいカーネルＫＣを包含する位置関係を持つ。３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣはこの位置関係を保ったまま，対象画像40上を走査される。

図８は，カーネルＫＡと，中心画素（処理対象画素）Ｐ1と，中心画素Ｐ1の周囲に位置する８つの輝度差算出対象画素Ｐ2〜Ｐ9の位置関係を示している。

図８を参照して，中心画素Ｐ1が定められるとその中心画素Ｐ1の左右方向（Ｈ方向），上下方向（Ｖ方向），右斜め方向（ＮＥ方向）および左斜め方向（ＮＷ）の４方向のそれぞれにおいて，カーネルＫＡのサイズに応じて定められる８つの輝度差算出対象画素が決められる。カーネルＫＡが縦４画素×横４画素のサイズを有する場合，中心画素Ｐ1 から左右，上下，右斜めおよび左斜めのそれぞれに４画素分離れた８つの画素Ｐ2〜Ｐ9が，輝度差算出対象画素になる。

４方向（上下方向，左右方向，右斜め方向および左斜め方向）の輝度差ΔＹの算出処理では，左右方向（Ｈ方向），上下方向（Ｖ方向），右斜め方向（ＮＥ方向）および左斜め方向（ＮＷ）のそれぞれについて，中心画素Ｐ1を中心にして対称位置にある２つの画素同士で差がとられる。たとえば，左右方向（Ｈ方向）であれば，中心画素Ｐ1から左方向に４画素分離れた位置にある画素Ｐ2の輝度と，中心画素Ｐ1から右方向に４画素分離れた画素Ｐ3の輝度差が算出される。同様にして，中心画素Ｐ1から上方向に４画素分離れた位置にある画素Ｐ4の輝度と，中心画素Ｐ2から下方向に４画素分離れた画素Ｐ5の輝度差が算出され（上下方向），中心画素Ｐ1から左斜め上方向に４画素分離れた位置にある画素Ｐ6の輝度と，中心画素Ｐ2から右斜め下方向に４画素分離れた画素Ｐ7の輝度の差が算出され（左斜め方向），中心画素Ｐ1から右斜め上方向に４画素分離れた位置にある画素Ｐ8の輝度と，中心画素Ｐ2から左斜め下方向に４画素分離れた画素Ｐ9の輝度の差が算出される（右斜め方向）。一つのカーネルについて４つの方向のそれぞれに対応する４つの輝度差が算出されることになる。

図７を参照して，上述のように，カーネルＫＡ，ＫＢ，ＫＣのサイズは，カーネルＫＡのサイズが最も小さく，カーネルＫＢはカーネルＫＡのサイズよりも大きく，カーネルＫＣのサイズはカーネルＫＢのサイズよりも大きい。そして，カーネルＫＣはカーネルＫＢを包含し，カーネルＫＢはさらにカーネルＫＡを包含する位置関係を有する。したがって，上述のように，カーネルＫＢによって定められる８つの輝度算出対象画素としては，カーネルＫＡによって定められる輝度算出対象画素（図８）よりも中心画素Ｐ1から離れた位置にある画素が用いられる。カーネルＫＣによって定められる８つの輝度算出対象画素としては，カーネルＫＢによって定められる輝度算出対象画素よりも中心画素Ｐ1から離れた位置にある画素が用いられる。

カーネルＫＡ，ＫＢ，ＫＣの中心画素の位置が行方向および列方向に１画素ずつずらされて３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣは対象画像40上を走査される。処理画像40を構成する各画素が順次中心画素Ｐ1（すなわち処理対象画素）になる。処理対象画素ごとに輝度差算出処理は行われる。一つの処理対象画素について合計１２の輝度差ΔＹが算出されることになる。処理画像40の全画素に対して輝度差算出処理は行われる。

図６に戻って，処理対象画素について１２の輝度差ΔＹが算出されると，次に，最大輝度差選択回路23によって，算出された１２の輝度差ΔＹのうち最大のもの（最大輝度差ΔＹmax）が選択される（ステップ55）。選択された最大輝度差ΔＹmaxが所定の閾値よりも大きいかどうかが判定される（ステップ56）。

上述したように，パープルフリンジは輝度差の大きな画像輪郭の周辺に発生する。したがって，選択された最大輝度差ΔＹが低いものであれば処理対象画素にパープルフリンジが発生している可能性は低い。最大輝度差ΔＹが所定の閾値よりも大きい場合にその後の処理に進み（ステップ56でYES ），最大輝度差ΔＹが所定の閾値以下であれば，その処理対象画素に対するその後の処理はスキップされ，次の画素に対する処理に移行する（ステップ56でNO）。

図９（Ａ）は輝度差のある画像輪郭を含む画像42と，３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣとの関係を示している。図９（Ａ）においてハッチングで示す部分（範囲）が低輝度画像部分を示し，ハッチングの無い部分が高輝度画像部分を示す。図９（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は，図９（Ａ）においてカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣによって囲まれている範囲の画像部分をそれぞれ示している。

図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照して，カーネルＫＡによって囲まれている画素のすべてが低輝度画像部分ＬＡ1の画素であれば，上述の４方向のすべてについて算出される輝度差はいずれも小さくしたがって最大輝度差も小さい。カーネルＫＢについても同様である。これに対し，図９（Ａ）および（Ｄ）を参照して，カーネルＫＣによって規定される範囲では，その一端部に高輝度画像部分ＨＡ1の画素が位置し，他端部に低輝度画像部分ＬＡ1の画素が位置している。カーネルＫＣが用いられて算出される４つの輝度差の中に大きな輝度差が現れる（図９（Ｄ）の場合，水平方向に位置する画素Ｐ2およびＰ3の輝度差が大きな値になる）。カーネルＫＡおよびカーネルＫＢではその後の処理がスキップされる画素であっても，サイズの大きなカーネルＫＣによってその後の処理が行われる画素になる。

図１０（Ａ）も輝度差のある画像輪郭を含む画像42と，３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣを示している。図９（Ａ）とはカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣの位置が異なっている。図１０（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は，図１０（Ａ）においてカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣによって規定される範囲の画像部分を示している。

図１０（Ａ），（Ｂ）を参照して，カーネルＫＡによって規定される範囲においてその一側部に高輝度画像部分ＨＡ2が，他側部に低輝度画像部分ＬＡ2が位置している。カーネルＡを用いた輝度差算出処理において大きな輝度差が算出される（図１０（Ａ）の場合，水平方向に位置する画素Ｐ2およびＰ3の輝度差が大きな値になる）。これに対し，図１０（Ａ），（Ｃ）および（Ｄ）を参照して，カーネルＫＢによって規定される範囲およびカーネルＫＣによって規定される範囲にはいずれも高輝度画像部分ＨＡ1および低輝度画像部分ＬＡ3が含まれているが，上述した４方向のいずれについても，一方に高輝度画像部分が位置し，かつ他方に低輝度画像部分が位置する関係にない。カーネルＫＢおよびＫＣを用いた輝度算出処理では大きな輝度差は算出されない。カーネルＫＢおよびカーネルＫＣを用いることではその後の処理がスキップされる画素であっても，サイズの小さなカーネルＫＡによってその後の処理が行われる画素になる。

図６に戻って，最大輝度差ΔＹmaxが所定の閾値より大きい場合（ステップ56でYES ），処理対象画素にパープルフリンジが発生しているかどうかの判定が行われる。この実施例では，色相判定回路24によって処理対象画素の色相が算出され，それが紫色または紫色に近い色相かどうかが判定される（ステップ57）。紫色でないと判定されるとその後の処理はスキップされ，次の画素の処理に進む（ステップ57でNO）。パープルフリンジは紫色によって現れることをその特性の一つとするからである。

紫色の色相を持つと判定されると，パープルフリンジを低減するための補正係数，たとえば青（Ｂ）成分，または青（Ｂ）成分および赤（Ｒ）成分に対する補正係数が補正判断回路25によって算出される（ステップ57でYES ，ステップ58）。算出される補正係数は処理対象画素から所定画素数（たとえば８画素）離れた位置の画素の色に，処理対象画素の色を合致させる係数であってもよいし，処理対象画素の彩度を低めるような係数であってもよい。いずれにしても，処理対象画素の色が紫色とは異なる色になるような補正係数，処理対象画素の紫色が目立たなくなるような補正係数などが算出される。

補正判断回路25はさらに，算出された補正係数が，青（Ｂ）成分の信号量（強度）を低めるもの（信号量をマイナス方向に補正するもの）かどうかを判定する（ステップ59）。すなわち，上述したように，パープルフリンジは青（Ｂ）成分の信号量が緑（Ｇ）成分の信号量よりも多い（プラス）方向にかけ離れていることをその特性としているので，パープルフリンジを低減するには青（Ｂ）成分の信号量を少なくする（マイナス方向に補正する）必要がある。算出された青（Ｂ）成分の補正係数が処理対象画素の青（Ｂ）成分の信号量をより大きくするものである場合，その補正係数を用いて色補正を行うと画像輪郭における違和感のある色に補正されてしまうおそれがある。

算出された補正係数が青（Ｂ）成分の信号量（強度）を低めるものでない（高めるものである）場合には，その後の処理がスキップされ，次の画素に対する処理に進む（ステップ59でNO）。

算出された補正係数が青（Ｂ）成分の信号量（強度）を低めるものであれば，パープルフリンジ補正回路26によって，算出された補正係数が用いられて処理対象画素が色補正される。すなわち，処理対象画素に対するパープルフリンジ補正処理が行われる（ステップ60）。

対象画像のすべての画素に対して上述の処理が繰り返される（ステップ61でNO）。すべての画素に対する処理を終えると，処理終了判断回路27によって処理終了が判断され，補正後の画像データがＲＡＭ８Ａから出力され，メモリカード６，画像入力装置21に接続されている外部機器等に記録等される（ステップ62）。

上述のように，サイズの異なる３つのカーネルＫＡ，ＫＢおよびＫＣを用いることで，輝度差の大きい画像輪郭の近傍の画素を，ほぼ漏れなく，その後の処理の対象とすることができる。パープルフリンジが発生している可能性のある画素を精度良く検出してパープルフリンジの低減（軽減）を図ることができる。

上述した実施例では,パープルフリンジ低減処理がハードウェア装置（パープルフリンジ補正装置20）によって実行されているが,ＣＰＵ２またはディジタル信号処理装置15に,パープルフリンジ低減処理を実行させてもよい。この場合には,ＣＰＵ２またはディジタル信号処理装置15にパープルフリンジ低減処理を実行させるプログラムがＲＯＭ８Ｂに記憶される。このことは,後述する他の実施例でも同様である。

図１１は他の実施例のディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。図５に示すものとは，パープルフリンジ補正装置20Ａが，ＣＣＤ傷検出回路31，ＣＣＤ傷補正回路32，ノイズ量検出回路33およびノイズリダクション処理回路34をさらに備えている点が異なる。図１２は図１１に示す他の実施例のディジタル・スチル・カメラによるパープルフリンジ低減処理の手順を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートと同一処理には同一符号を付し，重複説明を避ける。

ＣＣＤ傷検出回路31によって，処理対象の画像データによって表される画像上にＣＣＤ傷によって現れる画像特徴が検出される（ステップ71）。たとえば，ＣＣＤ12に傷があると，ＣＣＤ12から出力される画像データによって表される画像中に白色点が発生することがある。この白色点が検出された場合，その白色点をその周囲画素の色に合わせる等のＣＣＤ傷ノイズの補正処理が，ＣＣＤ傷補正回路32によって行われる（ステップ72）。

さらに，ノイズ量検出回路33によって画像データ中に含まれるノイズ量が検出される。たとえば，処理対象画素の画素値とその近傍のメジアン値の差が所定の閾値以上の場合はノイズが存在すると判断され，所定の閾値より小さければノイズはないと判断される。閾値を超える大きさに応じてノイズ量が得られる（ステップ73）。

ノイズ量が所定閾値よりも少なければそのまま上述したパープルフリンジ低減処理に進む（ステップ74でNO）。ノイズ量が所定閾値以上と判定された場合にはメジアンフィルタ等を用いたノイズリダクション処理がノイズリダクション処理回路34によって行われ，ノイズリダクション処理された画像データがパープルフリンジ低減処理される（ステップ74でYES ，ステップ75）。

ＣＣＤ12の傷によるノイズおよびその他のノイズが減少された画像データがパープルフリンジ低減処理の対象とされるので，パープルフリンジが発生している可能性のある画素の検出精度を高めることができる。

20，20Ａ パープルフリンジ補正装置
21 画像入力装置
22 輝度差算出回路
23 最大輝度差選択回路
24 色相判定回路
25 補正判断回路
26 パープルフリンジ補正回路
31 ＣＣＤ傷検出回路
32 ＣＣＤ傷補正回路
33 ノイズ量検出回路
34 ノイズリダクション処理回路

Claims (8)

1. 与えられる画像データの入力を受付ける画像入力手段，
   サイズによって処理対象画素とその処理対象画素の周囲に位置する輝度算出対象画素との距離を定める，互いに異なるサイズを有する複数のカーネルを，一方が他方を包含する位置関係を保ったまま，上記画像入力手段によって受付けられた画像データによって表される処理対象画像上を走査させることによって，処理対象画素ごとかつ上記カーネルごとに，水平方向，垂直方向および２つの斜め方向のそれぞれについて，上記処理対象画素を中心にして対称位置にある輝度算出対象画素の輝度差を算出する輝度差算出手段，ならびに
   上記輝度差算出手段によって算出された複数の輝度差のうち最も大きな輝度差を所定の閾値と比較する比較手段を備え，
   上記比較手段によって最大輝度差が上記閾値よりも大きいと判断された場合に，上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断に進む，
   画像処理装置。
2. 上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断は，上記処理対象画素の色が紫色かどうかによって判断される，
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 上記処理対象画素の色が紫色と判断された場合に，上記処理対象画素の色または彩度を異ならせる補正係数を算出する補正係数算出手段，および
   上記補正係数算出手段によって算出された補正係数を用いて上記処理対象画素を色補正する色補正手段を備える，
   請求項２に記載の画像処理装置。
4. 上記補正係数が上記処理対象画素の青色成分信号の信号量を増やすものである場合に，上記色補正手段による上記補正係数を用いた色補正を回避する色補正回避手段をさらに備える，
   請求項３に記載の画像処理装置。
5. 上記画像入力手段から受付けられた画像データによって表される画像に撮像素子における傷を起因とする傷ノイズが含まれているかどうかを判断する傷ノイズ判断手段，および
   上記傷ノイズ判断によって撮像素子における傷を起因とする傷ノイズが含まれていると判断された場合に，上記傷ノイズを除去する傷ノイズ除去手段をさらに備える，
   請求項１に記載の画像処理装置。
6. 上記画像入力手段から受付けられた画像データによって表される画像に含まれるノイズのノイズ量を検出するノイズ量検出手段，および
   ノイズ量検出手段によって所定の閾値以上のノイズ量が検出された場合に，少なくとも上記ノイズ量が上記閾値より少なくなるように，上記ノイズを除去するノイズ除去手段をさらに備える，
   請求項１に記載の画像処理装置。
7. 画像入力手段が，与えられる画像データの入力を受付け，
   輝度差算出手段が，サイズによって処理対象画素とその処理対象画素の周囲に位置する輝度算出対象画素との距離を定める，互いに異なるサイズを有する複数のカーネルを，一方が他方を包含する位置関係を保ったまま，上記画像入力手段によって受付けられた画像データによって表される処理対象画像上を走査させることによって，処理対象画素ごとかつ上記カーネルごとに，水平方向，垂直方向および２つの斜め方向のそれぞれについて，上記処理対象画素を中心にして対称位置にある輝度算出対象画素の輝度差を算出し，
   比較手段が，上記輝度差算出手段によって算出された複数の輝度差のうち最も大きな輝度差を所定の閾値と比較し，
   上記比較手段によって最大輝度差が上記閾値よりも大きいと判断された場合に，上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断に進む，
   画像処理方法。
8. コンピュータを,
   与えられる画像データの入力を受付ける画像入力手段，
   サイズによって処理対象画素とその処理対象画素の周囲に位置する輝度算出対象画素との距離を定める，互いに異なるサイズを有する複数のカーネルを，一方が他方を包含する位置関係を保ったまま，上記画像入力手段によって受付けられた画像データによって表される処理対象画像上を走査させることによって，処理対象画素ごとかつ上記カーネルごとに，水平方向，垂直方向および２つの斜め方向のそれぞれについて，上記処理対象画素を中心にして対称位置にある輝度算出対象画素の輝度差を算出する輝度差算出手段，ならびに
   上記輝度差算出手段によって算出された複数の輝度差のうち最も大きな輝度差を所定の閾値と比較する比較手段として機能させ，
   上記最大輝度差が上記閾値よりも大きいと判断された場合に，上記処理対象画素がパープルフリンジを発生している画素であるかどうかの判断に進むように上記コンピュータを制御する，
   プログラム。