JP5519083B2 - 画像処理装置、方法、プログラムおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
<第1の実施形態>
図1Aは、光電変換素子が2次元配列された撮像素子の各光電変換素子上に配置されたモザイク状のカラーフィルタ配列の一例を示す。
図3は、撮像素子に配置されたモザイク状のカラーフィルタ配列の他の例と、これに対応する固定パターン低減用のフィルタのフィルタ係数の一例を示す図である。
図5は本発明に係る撮像装置の第1の実施形態を示すブロック図である。
図6は上記撮像装置10-1における画像処理方法の第1の実施形態を示すフローチャートである。
M<K<M×2.5,N<L<N×2.5 …(2)
続いて、フィルタ処理部22は、ステップS10で取得したモザイク画像と、ステップS14で算出されたフィルタ係数とに基づいてフィルタ処理を行う(ステップS16)。
図7は本発明に係る撮像装置の第2の実施形態を示すブロック図である。尚、図5に示した第1の実施形態と共通する部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図9は上記撮像装置10-2における画像処理方法の第2の実施形態を示すフローチャートである。尚、図6に示した画像処理方法の第1の実施形態と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図10は本発明に係る撮像装置の第3の実施形態を示すブロック図である。尚、図5に示した第1の実施形態と共通する部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図12は上記撮像装置10-3における画像処理方法の第3の実施形態を示すフローチャートである。尚、図6に示した画像処理方法の第1の実施形態と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図13は本発明に係る撮像装置の第4の実施形態を示すブロック図である。尚、図5に示した第1の実施形態と共通する部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図16は上記撮像装置10-4における画像処理方法の第4の実施形態を示すフローチャートである。尚、図6に示した画像処理方法の第1の実施形態と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図17は本発明に係る撮像装置の第5の実施形態を示すブロック図である。尚、図5に示した第1の実施形態と共通する部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図19は上記撮像装置10-5における画像処理方法の第5の実施形態を示すフローチャートである。尚、図6に示した画像処理方法の第1の実施形態と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
上記実施形態では、フィルタ係数算出部によりフィルタ係数を算出している。なお、撮像装置の撮像素子が決定すると、その撮像素子の画素構造の繰り返し周期に対応する固定パターンも決定する。このため、その固定パターンを低減するためのフィルタのフィルタ係数を予め算出することができる。したがって、予め算出したフィルタ係数を不揮発性メモリに記憶させておき、フィルタ処理時に不揮発性メモリからフィルタ係数を読み出すようにしてもよい。
Claims (14)
- M×N(M、N:2以上の整数)画素の繰り返し周期の画素構造を有する撮像素子を含む撮像手段により撮影された画像を取得する画像取得手段と、
K×L(K,L:M<K,N<Lの整数)のフィルタサイズのフィルタを有し、該フィルタに設定されたフィルタ係数と、前記画像取得手段により取得した画像中の注目画素を基準にして抽出されるK×L画素の画素値とを畳み込み演算して前記注目画素の画素値を算出するフィルタ処理手段とを備え、
前記フィルタに設定されるフィルタ係数は、前記フィルタの中央付近に重み付けされており、かつ前記M×N画素の画素構造上で同じ位置関係にある画素に対応する、前記フィルタサイズ内のフィルタ係数の合計が、全て同一になるように設定されている画像処理装置。 - 前記撮像素子は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素上に3色のカラーフィルタを含む所定の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たカラー撮像素子であり、
前記M×N画素の繰り返し周期の画素構造は、前記所定の基本配列パターンに対応するものである請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記撮像素子は、所定の画素群毎にアンプを共有する素子構造を有する撮像素子であり、
前記M×N画素の繰り返し周期の画素構造は、前記所定の画素群に対応するものである請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記撮像素子は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素上に3色のカラーフィルタを含む所定の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、かつ所定の画素群毎にアンプを共有する素子構造を有するカラー撮像素子であり、
前記M×N画素の繰り返し周期の画素構造は、前記所定の基本配列パターンと前記所定の画素群との最小公倍数の周期となるものである請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記基本配列パターンは、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色のカラーフィルタを含み、前記基本配列パターンは、N×N(N:3以上の整数)画素に対応する正方配列パターンである請求項2又は4に記載の画像処理装置。
- 前記フィルタ処理手段は、前記フィルタによる処理対象領域のK×L画素中の注目画素と、該注目画素のカラーフィルタと同じ色のカラーフィルタに対応する画素の画素値と、これらの画素に対応する前記フィルタのフィルタ係数との畳み込み演算により前記注目画素の画素値を算出する請求項2、4又は5に記載の画像処理装置。
- 前記撮像素子の画素構造の繰り返し周期であるM×N画素に対応する固定パターンサイズを取得する固定パターンサイズ取得手段と、
前記取得した固定パターンサイズに基づいて前記フィルタの中央付近に重み付けされたフィルタ係数を有し、かつ前記M×N画素の素子構造上で同じ位置関係にある画素に対応する、前記フィルタサイズ内のフィルタ係数の合計が、全て同一になるように前記フィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段とを更に備え、
前記フィルタ処理手段は、前記フィルタ係数算出手段により前記算出されたフィルタ係数を取得する請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記撮像素子は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素上に3色のカラーフィルタを含む所定の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たカラー撮像素子であり、
前記固定パターンサイズ取得手段は、前記所定の基本配列パターンのサイズを前記固定パターンサイズとして取得する請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記撮像素子は、所定の画素群毎にアンプを共有する素子構造を有する撮像素子であり、
前記固定パターンサイズ取得手段は、前記アンプを共有する所定の画素群の画像サイズを前記固定パターンサイズとして取得する請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記撮像素子は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素上に3色のカラーフィルタを含む所定の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、かつ所定の画素群毎にアンプを共有する素子構造を有するカラー撮像素子であり、
前記固定パターンサイズ取得手段は、前記所定の基本配列パターンのサイズと前記アンプを共有する所定の画素群の画像サイズとの最小公倍数となるサイズを前記固定パターンサイズとして取得する請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記M×Nの固定パターンサイズに基づいて前記K×Lのフィルタサイズを算出するフィルタサイズ算出手段を備え、
前記フィルタ係数算出手段は、前記フィルタサイズ算出手段により算出されたフィルタサイズに応じたフィルタ係数を算出する請求項7に記載の画像処理装置。 - M×N(M、N:2以上の整数)画素の繰り返し周期の画素構造を有する撮像素子を含む撮像手段により撮影された画像を取得する工程と、
(a)前記取得した画像内で注目画素を設定し、該注目画素を基準にしてK×L(K,L:M<K,N<Lの整数)画素を抽出する工程と、
(b)K×Lのフィルタサイズのフィルタを有し、該フィルタに設定されたフィルタ係数と、前記抽出したK×L画素の画素値とを畳み込み演算して前記注目画素の画素値を算出する工程と、
(c)前記取得した画像に対して前記注目画素を1画素ずつ移動させながら前記工程(a)及び工程(b)を繰り返し実行する工程とを含み、
前記フィルタに設定されるフィルタ係数は、前記フィルタの中央付近に重み付けされており、かつ前記M×N画素の素子構造上で同じ位置関係にある画素に対応する、前記フィルタサイズ内のフィルタ係数の合計が、全て同一になるように設定されている画像処理方法。 - M×N(M、N:2以上の整数)画素の繰り返し周期の画素構造を有する撮像素子を含む撮像手段により撮影された画像を取得する機能と、
(a)前記取得した画像内で注目画素を設定し、該注目画素を基準にしてK×L(K,L:M<K,N<Lの整数)画素を抽出する機能と、
(b)K×Lのフィルタサイズのフィルタを有し、該フィルタに設定されたフィルタ係数と、前記抽出したK×L画素の画素値とを畳み込み演算して前記注目画素の画素値を算出する機能と、
(c)前記取得した画像に対して前記注目画素を1画素ずつ移動させながら前記機能(a)及び機能(b)を繰り返し実行する機能と、をコンピュータに実行させ、
前記フィルタに設定されるフィルタ係数は、前記フィルタの中央付近に重み付けされており、かつ前記M×N画素の素子構造上で同じ位置関係にある画素に対応する、前記フィルタサイズ内のフィルタ係数の合計が、全て同一になるように設定されている画像処理プログラム。 - 撮影光学系と該撮影光学系を介して被写体像が結像される撮像素子とを含む撮像手段と、
請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記撮像手段から出力される画像を取得する前記画像取得手段と、
を備える撮像装置。
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