JP7022544B2 - 画像処理装置及び方法、及び撮像装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態におけるデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。図1において、ズームレンズ、フォーカスレンズを含むレンズ群101、及び、絞り機能を備えるシャッタ102を介して入射した光学像を、CMOS素子等で構成される撮像部103により光電変換し、電気信号に変換する。なお、第1の実施形態では、撮像部103は、ベイヤー配列のRGBカラーフィルタが配された複数の画素を有し、各画素はRGBいずれかの色の電気信号を出力する。
・水平座標mが奇数の場合
Rc’’(m) = { Rc’(m-1) + Rc’(m+1) } / 2 …(1)
Gc’’(m) = { Gc’(m-1) + Gc’(m+1) } / 2 …(2)
Bc’’(m) = { Bc’(m-1) + Bc’(m+1) } / 2 …(3)
・水平座標mが偶数の場合
Rc’’(m) = Rc’(m) …(4)
Gc’’(m) = Gc’(m) …(5)
Bc’’(m) = Bc’(m) …(6)
なお、式(1)~(6)において、mは任意の水平座標値である。
Rmix = Rc" + a×(Ry’-Rc") + b×(Gy’-Gc") + c×(By’-Bc") …(7)
Gmix = Gc" + a×(Ry’-Rc") + b×(Gy’-Gc") + c×(By’-Bc") …(8)
Bmix = Bc" + a×(Ry’-Rc") + b×(Gy’-Gc") + c×(By’-Bc") …(9)
式(7)~(9)において、a,b,cは、任意の係数であり、a+b+c=1を満たす。また、Ry’,Gy’,By’は、輝度用信号生成部200の出力信号である。
R’ = f (Rmix) …(10)
G’ = f (Gmix) …(11)
B’ = f (Bmix) …(12)
変換特性f(x)は、HDR対応のモニタで規定されたEOTF(電光変換)特性に対する逆特性である。図5(a)に、モニタ側のEOTF特性を、図5(b)にカメラの階調変換特性を示す。
Y = a×R’+b×G’+c×B’ …(13)
U = (1-c)×B’-a×R’-b×G’ …(14)
V = (1-a)×R’-c×B’-b×G’ …(15)
ここで、係数a,b,cは、前記の式(7)~(9)におけるa,b,cと同じ値である。
U’(m) = { ka×U(m-1) + kb×U(m) + kc×U(m+1) } / ( ka + kb + kc ) …(16)
V’(m) = { ka×V(m-1) + kb×V(m) + kc×V(m+1) } / ( ka + kb + kc ) …(17)
式(16)及び(17)において、フィルタリング係数ka,kb,kcは、図6に示すフィルタ特性を満たす所定の係数であり、mは任意の水平方向座標である。
以下、本発明の第2の実施形態おける、デジタルカメラについて説明する。第2の実施形態におけるデジタルカメラは、画像処理部105の構成が、第1の実施形態と異なる。それ以外の構成は、図1に示すものと同様であるため、以下、図8を参照して、第2の実施形態における画像処理部105の構成及び処理内容について説明する。なお、図2と同じ作用をする構成要素については同じ参照番号を付して、適宜説明を割愛する。
また、本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (19)
- 入力した画像信号に対し、所定の輝度用処理を施して第1の色空間における輝度用の色信号成分を生成する第1の生成手段と、
前記画像信号に対し、前記所定の輝度用処理とは異なる所定の色差用処理を施して、前記輝度用の色信号成分とは異なる周波数特性を有する前記第1の色空間における色差用の色信号成分を生成する第2の生成手段と、
前記輝度用の色信号成分と前記色差用の色信号成分とを統合して、色輝度共通の色信号成分を生成する統合手段と、
前記色輝度共通の色信号成分に対して、非線形処理を行う処理手段と、
前記非線形処理を行った信号から、第2の色空間における輝度信号および色差信号を生成する分離手段と、
前記色差信号に対して帯域制限処理を行う帯域制限手段と、を有し、
前記帯域制限処理の特性は、前記輝度用の色信号成分と前記色差用の色信号成分の周波数特性に基づいて設定されることを特徴とする画像処理装置。 - 前記第2の生成手段は、前記色差用の色信号成分に対してデモザイク処理を行った後に、予め決められた画素周期で間引き処理を行い、
前記第2の生成手段により間引き処理を行った前記色差用の色信号成分に対して、前記統合手段による統合を行う前に、位相補償処理を行う位相補償手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第2の生成手段は、1画素おきに間引き処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記位相補償処理は、間引かれた前記色差用の色信号成分を、少なくとも2つの間引かれていない前記色差用の色信号成分から生成することを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。
- 前記帯域制限手段は、フィルタを用いて前記帯域制限処理を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記フィルタは、前記色差用の色信号成分の最大周波数でゲインが0となる特性を有することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記フィルタの特性は、更に前記処理手段による前記非線形処理の特性に基づいて設定されることを特徴とする請求項5または6に記載の画像処理装置。
- 前記フィルタの特性は、更に前記画像信号の撮影感度に基づいて設定されることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記処理手段による前記非線形処理は、高ダイナミックレンジ(HDR)対応のモニタで規定された電光変換(EOTF)特性の逆特性に基づく処理であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記帯域制限手段により帯域制限処理された前記色差信号に対して、予め決められた画素周期で間引き処理を行う間引き手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第1の色空間は、混色系表色系の色空間であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第1の色空間は、RGB色空間、XYZ色空間、またはLMS色空間であることを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。
- 前記第2の色空間は、色輝度分離形式の色空間であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第2の色空間は、YUV色空間、またはICtCp色空間であることを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記所定の輝度用処理は、前記所定の色差用処理よりも高周波成分を多く含む処理であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 入射した光学像を光電変換し、画像信号を出力する撮像手段と、
請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像処理装置と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 第1の生成手段が、入力した画像信号に対し、所定の輝度用処理を施して第1の色空間における輝度用の色信号成分を生成する第1の生成工程と、
第2の生成手段が、前記画像信号に対し、前記所定の輝度用処理とは異なる所定の色差用処理を施して、前記輝度用の色信号成分とは異なる周波数特性を有する前記第1の色空間における色差用の色信号成分を生成する第2の生成工程と、
統合手段が、前記輝度用の色信号成分と前記色差用の色信号成分とを統合して、色輝度共通の色信号成分を生成する統合工程と、
処理手段が、前記色輝度共通の色信号成分に対して、非線形処理を行う処理工程と、
分離手段が、前記非線形処理を行った信号から、第2の色空間における輝度信号および色差信号を生成する分離工程と、
帯域制限手段が、前記色差信号に対して帯域制限処理を行う帯域制限工程と、を有し、
前記帯域制限処理の特性は、前記輝度用の色信号成分と前記色差用の色信号成分の周波数特性に基づいて設定されることを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
- 請求項18に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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