JP6306811B2 - 画像処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
次に、逆フィルタKinvは、単純に求めようとすると、Kの逆数で求められる。
まず、分解能の異方性を改善するための空間フィルタ生成について説明する。
図21は、空間フィルタを生成する装置を含む撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図1に示す撮像装置は、光学系1、撮像素子2、AFE(Analog Front End)3、画像処理部4、後処理部5、駆動制御装置6、制御装置7、画像メモリ8、表示部9及び係数分析部10を備える。
ここで、実施例で用いる逆フィルタについて説明する。以下では、分解能の異方性を改善する、例えば、分解能の悪い方向の調整を行う逆フィルタの算出手順について説明する。また、逆フィルタは、単にフィルタとも呼ぶ。
dm,dn:行列方向の微分フィルタ
式(15)に、式(16)(17)及びK(ω,θ)を代入するとともに、方向による重みγを設定すると、式(18)が成り立つ。
ε:全体の重み係数
次に、係数分析部10について説明する。係数分析部10では、分解能の異方性を改善するための空間フィルタを決定する。
分解能分析部101は、横軸に1ピクセルあたりのライン数、縦軸に振幅強度をとるとMTFがわかる。1ピクセルあたりのライン数は、実際の被写体距離位置での単位長さあたりのライン数を用いてもよい。実施例では、楔形で放射状なチャートを用いるため、図5に示すように方向によるMTFを分析できる。
次に、空間フィルタの有限化による問題について説明する。異方性を有する空間フィルタを有限化すると、抜き出されたタップ(要素)以外のところで情報が失われてしまう。空間フィルタには異方性があるために、方向により失われる情報が異なる。また、要素を足し合わせた合計も等しくない。
まず、モアレの発生を防ぐ概要について説明する。図34は、急激な輝度変化を示す図である。図34に示すような急激な輝度変化を示す部分(例えば矩形)は、様々な高周波成分の集まりである。
図36は、実施例1における画像処理装置を含む撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図36に示す構成で、図21に示す構成と同様のものは同じ符号を付す。以降では、実施例1における画像処理部15を主に説明する。
次に、実施例1におけるフィルタ制御部151及びフィルタ処理部152について説明する。図37は、実施例1におけるフィルタ制御部151及びフィルタ処理部152の概略構成の一例を示すブロック図である。まず、フィルタ制御部151について説明する。フィルタ制御部151は、フィルタ記憶部201、フィルタ取得部202、フィルタ算出部203を有する。
次に、上述した空間フィルタF9を用いる効果について説明する。図42は、画像補正前の分解能の分析結果を示す図である。Dy方向の方がDx方向よりも落ち込みが大きいため、分解能が劣化していることが分かる。
次に、実施例1における画像処理部15の動作について説明する。図44は、実施例1におけるフィルタ算出処理の一例を示すフローチャートである。
次に、実施例2における画像処理装置を含む撮像装置について説明する。実施例2では、実施例1と同様の効果を得るが、フィルタ処理を簡素化する。
実施例2における撮像装置は、実施例1における撮像装置と同様であるため、同じ符号を用いて説明する。
次に、実施例2におけるフィルタ制御部151及びフィルタ処理部152について説明する。図46は、実施例2におけるフィルタ制御部151及びフィルタ処理部152の概略構成の一例を示すブロック図である。まず、フィルタ制御部151について説明する。フィルタ制御部151は、フィルタ記憶部401、フィルタ取得部202、フィルタ算出部402を有する。
実施例2では、画像同士の減算処理を不要にするため、式を変形しただけであるので、実施例1と同様の効果を得る。
次に、実施例2における画像処理部15の動作について説明する。図49は、実施例2におけるフィルタ算出処理の一例を示すフローチャートである。
次に、実施例3における画像処理装置について説明する。実施例3では、前述した係数分析部10と、実施例1又は2の画像処理部15との各処理をCPUやDSPなどに行わせる。
図51は、実施例3における画像処理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図51に示す画像処理装置は、制御部602と、主記憶部604と、補助記憶部606と、通信部608と、記録媒体I/F部610と、カメラI/F部612とを備える。各部は、バスを介して相互にデータ送受信可能に接続されている。画像処理装置は、例えば、PC(Personal Computer)やサーバ、スマートフォン、タブレット端末などの情報処理機能を有する装置である。
(付記1)
画像の分解能に異方性を有する有限の第1空間フィルタを取得する取得部と、
前記第1空間フィルタに対し、要素の総和が0であり、かつ少なくとも2つの要素が非0である有限フィルタを畳み込むことで第2空間フィルタを算出する算出部と、
を備える画像処理装置。
(付記2)
前記有限フィルタは、全要素で非0の係数を有するハイパスフィルタである付記1記載の画像処理装置。
(付記3)
前記算出部は、
前記第2空間フィルタを、中心要素が1であり、該中心要素以外の要素が0であるフィルタから減算することで、第3空間フィルタを算出する付記1又は2記載の画像処理装置。
(付記4)
入力される画像に前記第2空間フィルタを用いてフィルタ処理を行い、前記画像から前記フィルタ処理後の画像を減算して補正後の画像を生成するフィルタ処理部をさらに備える付記1又は2記載の画像処理装置。
(付記5)
入力される画像に前記第3空間フィルタを用いてフィルタ処理を行い、補正後の画像を生成するフィルタ処理部をさらに備える付記3記載の画像処理装置。
(付記6)
付記1乃至5いずれか一項に記載の画像処理装置と、
撮像部と、
を備える撮像装置。
(付記7)
画像の分解能に異方性を有する有限の第1空間フィルタを取得し、
前記第1空間フィルタに対し、要素の総和が0であり、かつ少なくとも2つの要素が非0である有限フィルタを畳み込むことで第2空間フィルタを算出する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
(付記8)
画像の分解能に異方性を有する有限の第1空間フィルタを取得し、
前記第1空間フィルタに対し、要素の総和が0であり、かつ少なくとも2つの要素が非0である有限フィルタを畳み込むことで第2空間フィルタを算出する
処理をコンピュータが実行する情報処理方法。
15 画像処理部
101 分解能分析部
102 決定部
151 フィルタ制御部
152 フィルタ処理部
201、401 フィルタ記憶部
202 フィルタ取得部
203、402 フィルタ算出部
301、501 畳み込み演算部
302 減算部
602 制御部
Claims (7)
- 画像の分解能の異方性を改善するための空間フィルタを有限化し、前記空間フィルタの要素数以下の有限の要素数に制限した第1空間フィルタを取得する取得部と、
前記第1空間フィルタに対し、要素の総和が0であり、かつ少なくとも2つの要素が非0である有限フィルタを畳み込むことで前記第1空間フィルタの、方向によって異なる分解能を改善し、かつ、方向によって異なる過度な補正によるモアレを低減する第2空間フィルタを算出する算出部と、
を備える画像処理装置。 - 前記有限フィルタは、全要素で非0の係数を有するハイパスフィルタである請求項1記載の画像処理装置。
- 前記算出部は、
前記第2空間フィルタを、中心要素が1であり、該中心要素以外の要素が0であるフィルタから減算することで、第3空間フィルタを算出する請求項1又は2記載の画像処理装置。 - 入力される画像に前記第2空間フィルタを用いてフィルタ処理を行い、前記画像から前記フィルタ処理後の画像を減算して補正後の画像を生成するフィルタ処理部をさらに備える請求項1又は2記載の画像処理装置。
- 入力される画像に前記第3空間フィルタを用いてフィルタ処理を行い、補正後の画像を生成するフィルタ処理部をさらに備える請求項3記載の画像処理装置。
- 画像の分解能の異方性を改善するための空間フィルタを有限化し、前記空間フィルタの要素数以下の有限の要素数に制限した第1空間フィルタを取得し、
前記第1空間フィルタに対し、要素の総和が0であり、かつ少なくとも2つの要素が非0である有限フィルタを畳み込むことで前記第1空間フィルタの、方向によって異なる分解能を改善し、かつ、方向によって異なる過度な補正によるモアレを低減する第2空間フィルタを算出する
処理をコンピュータが実行する情報処理方法。 - 画像の分解能の異方性を改善するための空間フィルタを有限化し、前記空間フィルタの要素数以下の有限の要素数に制限した第1空間フィルタを取得し、
前記第1空間フィルタに対し、要素の総和が0であり、かつ少なくとも2つの要素が非0である有限フィルタを畳み込むことで前記第1空間フィルタの、方向によって異なる分解能を改善し、かつ、方向によって異なる過度な補正によるモアレを低減する第2空間フィルタを算出する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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