JP5880121B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
図1は、画像処理装置の実施の形態を示す図であり、画像処理装置としての撮像装置の正面図である。図1において、撮像装置1の筐体であるカメラボディCBの正面には、ストロボ発光部3、ファインダ4の対物面、リモコン受光部6及び撮像レンズを含む撮像光学系を構成する鏡胴ユニット7が配置されている。カメラボディCBの一方の側面部には、メモリカード装填室及び電池装填室の蓋2が設けられている。
次に、撮像装置1の機能ブロックの例について説明する。図4は、撮像装置1の機能構成例を示す機能ブロック図である。撮像装置1の各種動作(処理)は、デジタル信号処理IC(集積回路)等で構成されるデジタルスチルカメラプロセッサ104(以下、単に「プロセッサ104」という。)と、プロセッサ104において動作する撮像プログラムによって制御される。画像処理手段であるプロセッサ104は、第1のCCD(電荷結合素子)信号処理ブロック104−1と、第2のCCD信号処理ブロック104−2と、CPU(中央処理ユニット)ブロック104−3と、ローカルSRAM(SRAM:スタティックランダムアクセスメモリ)104−4と、USB(ユニバーサルシリアルバス)ブロック104−5と、シリアルブロック104−6と、JPEGコーデック(CODEC)ブロック104−7と、リサイズ(RESIZE)ブロック104−8と、TV信号表示ブロック104−9と、メモリカードコントローラブロック104−10と、を有してなる。これら各ブロックは相互にバスラインで接続されている。
なお、ASIC等のハードウェア(不図示)によりノイズ低減処理を実装してもよい。
次に、撮像装置1の動作について説明をする。図1から図3に示した撮像装置1において、モードダイヤルSW2を操作し、「記録モード」を選択すると、撮像装置1は記録モードでの動作を開始する。より詳しくは、図3に示した操作keyユニット(SW1〜SW13)に含まれるモードダイヤルSW2の状態が記録モード−オンになったことを、CPUブロック104−3が検知することで、記録モードでの動作が開始する。
次に、撮像装置1が実行する画像データのノイズを低減するための、画像フィルタリング処理と、この画像フィルタリング処理の繰り返し回数の決定処理とを含む画像データのノイズ低減処理の一例について、実施例1として説明する。本実施例では、一つの画素がRGBの3成分を持つカラー画像から、信号値に大きさが依存するノイズを低減する際に処理対象画像全体に対して画像フィルタリング処理を繰り返す例を示す。
Photographic Experts Group)であればデジタルカメラなどで一般的に付加されるExif(Exchangeable
Image File Format)情報や、各カメラメーカーが独自に画像データのファイル内に書き込んでいる情報(メーカーノート)から取得することができる情報である。カメラ設定情報から取得する情報としては、例えば、ISO(International Organization for Standardization)感度、光源(WB(White Balance)を含む)情報などである。
上述の実施例における、処理ステップS110の加重加算処理の変形例について説明する。
上述の実施例1における、処理ステップS102の処理対象画像31から画像特性情報を算出する方法について説明する。処理対象画像31から算出する画像特性情報としては、輝度値と標準偏差が挙げられる。
輝度値Yの算出は処理対象画像31に含まれる画素ごとに行われ、RGB信号に対して式(4)で算出される。
上述の処理ステップS103にて説明した、繰り返し回数算出部108−3による、繰り返し回数決定処理について説明する。
まず、画像特性情報に含まれる輝度に基づく繰り返し回数決定方法について説明する。画像データにおいて、色ノイズが目立つのは画像の比較的暗い領域である。
標準偏差に基づく繰り返し回数決定方法について説明する。この方法は、画像特性情報に基づいて算出される標準偏差に対して閾値を定め、この閾値に対して繰り返し回数をあらかじめテーブルに設定する。繰り返し回数算出部108−3は、算出された値とテーブルの閾値とを照合して繰り返し回数を決定する。
ISO感度(センサゲイン)に基づく繰り返し回数決定方法について説明する。画像データにおいて、ISO感度が高くなるとノイズが増える傾向にある。そこで、ISO感度に対して閾値を設定して、閾値で区切られた領域ごとに繰り返し回数を設定する。
光源情報に基づく繰り返し回数決定方法について説明する。様々な光源下で撮影される中で、WB(White Balance)制御では白い被写体を画像データ上で白に見せるために、最も感度の高いG信号量にR信号量とB信号量のレベルを合わせるようにR信号量とB信号量にゲインを乗算する。すなわち、WB制御では、色温度が低い光源下で撮影された場合には、青色の光が少ないためWBのBゲインが高い値となり青色の色ノイズが多くなる。
上記のように個々の情報から繰り返し回数を決定する方法に代えて、複数の情報を組み合わせることでより精度の高い繰り返し回数決定が可能となる。複数の情報の組み合わせによる繰り返し回数決定方法の一例として、ISO感度と標準偏差の組み合わせによる繰り返し回数決定方法について説明する。
上述の実施例1では、処理対象画像31に対して全画面(処理対象画像31に含まれるすべての画素)で同じ回数のフィルタ処理を繰り返す方法を説明した。これに対し、実施例2では、処理対象画像31を複数の領域に分割し、この領域ごとに繰り返し回数を変更する方法について説明する。
実施例2における処理対象領域ごとの画像フィルタリング処理の繰り返し回数決定方法について説明する。
次に、フォーカスポイント情報に基づいて、画像フィルタリング処理の繰り返し回数を決定する方法について説明する。フォーカスポイント情報は、画像のどこにフォーカスを合わせて撮影されているかを示す情報である。フォーカスが合っている領域が最も高周波成分が高く、フォーカスポイントから外れるにつれてフォーカスがずれることで高周波成分は低くなるため、画像データにボケが発生する。
次に、絞り設定に基づいて画像フィルタリング処理の繰り返し回数を決定する方法について説明する。画像のボケ量は、絞り設定が大きく影響する。すなわち、撮像装置の絞りが開かれているときは被写界深度が浅くなりボケ量は大きくなるが、絞りが絞られているときは被写界深度が深くなりボケ量は小さくなる。
以上説明した実施例のノイズ低減処理は、ベイヤー配列型の画像データに対しても適用可能である。図18は、ベイヤー配列の一例を示す図である。ベイヤー配列型の画像データに対してノイズ低減処理を行うにあたっては、ベイヤー配列型データにデモザイキングを施しRGB画像に変換することで、適用が可能となる。
以上説明した実施例の画像処理装置が行うノイズ低減処理によれば、以下のような効果を得られる。
20 :ノイズ低減プログラム
31 :処理対象画像
31a :処理対象領域
31b :フォーカスポイント
32 :ノイズ低減画像
41 :ノイズ分散推定関数記憶部
51 :カメラ設定情報記憶部
100 :画像処理装置
104 :デジタルスチルカメラプロセッサ
108−1 :画像取得部
108−2 :画像情報取得部
108−3 :繰り返し回数算出部
108−4 :繰り返し回数カウント部
108−5 :注目画素選択部
108−6 :類似画素群抽出部
108−7 :平均値算出部
108−8 :画素選択済判定部
108−9 :繰り返し終了判定部
108−10:加重加算部
108−11:補正値置換部
109 :フィルタリング手段
110 :処理回数決定手段
Claims (5)
- 処理対象画像において注目画素を含んだ処理対象エリア内で注目画素と周辺画素の信号値を比較して類似度の高い画素を抽出し、抽出した画素を用いてフィルタリング処理を演算するフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段により得られたフィルタリング処理の結果を新たな注目画素の信号値として前記フィルタリング処理が繰り返され、処理対象画素又は処理対象エリアの所定条件により前記フィルタリング処理の繰り返し回数を決定する処理回数決定手段と、を有し、
前記処理回数決定手段は、前記処理対象画像の合焦位置と前記処理対象エリアとの距離に基づいて前記フィルタリング処理の繰り返し回数を決定することを特徴とする画像処理装置。 - 処理対象画像において注目画素を含んだ処理対象エリア内で注目画素と周辺画素の信号値を比較して類似度の高い画素を抽出し、抽出した画素を用いてフィルタリング処理を演算するフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段により得られたフィルタリング処理の結果を新たな注目画素の信号値として前記フィルタリング処理が繰り返され、処理対象画素又は処理対象エリアの所定条件により前記フィルタリング処理の繰り返し回数を決定する処理回数決定手段と、を有し、
前記処理回数決定手段は、前記処理対象画像の絞り情報に基づいて前記フィルタリング処理の繰り返し回数を決定することを特徴とする画像処理装置。 - 処理対象画像において注目画素を含んだ処理対象エリア内で注目画素と周辺画素の信号値を比較して類似度の高い画素を抽出し、抽出した画素を用いてフィルタリング処理を演算するフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段により得られたフィルタリング処理の結果を新たな注目画素の信号値として前記フィルタリング処理が繰り返され、処理対象画素又は処理対象エリアの所定条件により前記フィルタリング処理の繰り返し回数を決定する処理回数決定手段と、を有し、
前記処理回数決定手段は、前記所定条件として画像から算出される標準偏差を用い、前記標準偏差が所定値以上では繰り返し回数を制限することを特徴とする画像処理装置。 - 前記フィルタリング手段は、前記処理回数決定手段が決定した繰り返し回数に基づいて前記フィルタリング処理を演算する、請求項1から3のいずれかに記載の画像処理装置。
- 前記フィルタリング手段は、前記フィルタリング処理の結果として前記抽出した画素の信号値の平均値を算出する、請求項1から4のいずれかに記載の画像処理装置。
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