[發(fā)明專利]圖像處理裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810091121.6
• 申請(qǐng)日: 2008-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN101282485A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安間文仁;光永知生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04N9/04
• 分類號(hào): H04N9/04;H04N9/73
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 黃小臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理裝置，特別涉及進(jìn)行馬賽克(mosaic)圖像的解馬賽克處理的圖像處理裝置、以及這些裝置中的處理方法以及使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該方法的程序。

背景技術(shù)

通常在CCD(Charge?Coupled?Devices)圖像傳感器和CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor)圖像傳感器等的固體拍攝元件中，光接收元件以格子狀配置，通過各個(gè)光接收元件的光電轉(zhuǎn)換所生成的電荷量依次被讀出的結(jié)構(gòu)。這里，因通常的光接收元件具有單一的分光特性，所以從固體拍攝元件得到的圖像信號(hào)關(guān)于顏色是一個(gè)頻道(即，單色)。如果想要通過一個(gè)固體拍攝元件而得到彩色圖像(例如，RGB等的三個(gè)頻道圖像)的情況下，使用對(duì)每個(gè)光接收元件安裝了分光特性(顏色)不同的濾波器的固體拍攝元件。在使用了一個(gè)這樣的彩色固體拍攝元件的拍攝裝置，一般被稱為單板彩色拍攝裝置。因從彩色固體拍攝元件得到的圖像信號(hào)是一個(gè)頻道圖像，所以對(duì)每個(gè)像素只能得到對(duì)應(yīng)的光接收元件的濾波顏色，其結(jié)果，關(guān)于顏色而得到馬賽克狀的圖像的情況。根據(jù)這樣的理由，將該彩色固體拍攝元件的輸出圖像稱為馬賽克圖像。

為了從彩色拍攝元件得到多頻道圖像，需要通過適當(dāng)?shù)膱D像處理，將馬賽克圖像的各像素的顏色信息由周圍的像素位置進(jìn)行插補(bǔ)。這樣的圖像處理，一般被稱為解馬賽克處理、顏色插補(bǔ)處理或者同步處理等。因此，對(duì)于使用了彩色固體拍攝元件的單板彩色拍攝裝置來說，解馬賽克處理是必需的處理，從以往開發(fā)了各種方法。

因在這種解馬賽克處理中，對(duì)于彩色濾波器的各顏色，采樣頻率以及相位不同，所以對(duì)于圖像質(zhì)量產(chǎn)生各種影響成為問題。作為現(xiàn)在最廣泛地使用的顏色排列的原色系拜爾排列(以下，稱為Bayer排列)中，使用R(紅：Rad)、G(綠：Green)、B(藍(lán)：Blue)的三個(gè)原色系顏色濾波器，將G配置為方格狀，將R和B配置為線順序。因在拜爾排列中，G被配置為方格狀，所以G信號(hào)在水平、垂直的全相位中存在，但因R以及B依次為線順序，所以與各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)在水平或者垂直只分別隔一行存在。即，R以及B的采樣頻率是G的采樣頻率的一半，所以可再現(xiàn)的圖像信號(hào)的頻率的界限也是R以及B與G相比成為1/2。因此，如果在圖像信號(hào)中存在高頻分量，則其G分量是可以正確地復(fù)原，但在R分量以及B分量中產(chǎn)生振幅的惡化和圖形失真(aliasing)，它會(huì)產(chǎn)生被預(yù)測為輸出圖像中的顏色平衡的偏差的現(xiàn)象，即偽色(顏色波紋(moire))。而且，R和B的采樣頻率相同，但采樣相位不同。因此，在R和G中，圖形失真所產(chǎn)生的顏色偏差的輸出方式在圖像上不同。這樣，導(dǎo)致在R和B中的偽色現(xiàn)象更加顯著地產(chǎn)生。

為了降低這樣的有損輸出圖像的圖像質(zhì)量的偽色現(xiàn)象，在以往的解馬賽克處理中，進(jìn)行各種努力。例如，提出了一種插補(bǔ)處理(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，對(duì)每個(gè)像素檢測與附近像素之間的相關(guān)，根據(jù)相關(guān)而自適應(yīng)地切換插補(bǔ)方式。在這種以往的技術(shù)中，計(jì)算縱、橫以及斜向的各個(gè)方向的相關(guān)度之后，在相關(guān)度成為最大的方向進(jìn)行插補(bǔ)，從而抑制在其正交方向的分辨率的惡化，降低偽色的產(chǎn)生。

此外，在上述的以往技術(shù)中，因有時(shí)在奈奎斯特附近，存在插補(bǔ)方向被判定為錯(cuò)誤的方向的情況，所以提出了如下的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)：從通過相關(guān)度判定而對(duì)水平或者垂直的任意方向進(jìn)行插補(bǔ)處理所得到的色差信號(hào)計(jì)算彩度，并與從不進(jìn)行方向選擇地進(jìn)行插補(bǔ)處理所得到的色差信號(hào)計(jì)算的彩度進(jìn)行比較，選擇彩度較小(即，考慮為偽色的產(chǎn)生少的那一個(gè))的色差信號(hào)。由此，在奈奎斯特附近中相關(guān)度判定被誤判定的情況下，不進(jìn)行方向選擇地進(jìn)行插補(bǔ)，從而可以降低偽色的產(chǎn)生。

[專利文獻(xiàn)1]特開平10-150668號(hào)公報(bào)(圖1)

[專利文獻(xiàn)2]特開2002-300590號(hào)公報(bào)(圖1)

發(fā)明內(nèi)容

但是，在上述的以往技術(shù)中，例如是由白色和黑色組成的條紋模樣的、包括彩度低的高頻分量的圖像，則可以降低偽色的產(chǎn)生，但是在如彩色的條紋模樣的、彩度高的高頻的圖像的情況下，產(chǎn)生這樣的問題：即使在正確的方向進(jìn)行了插補(bǔ)，彩度也不會(huì)降低，無法進(jìn)行是偽色還是正確的顏色的判斷，導(dǎo)致產(chǎn)生偽色。

本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而完成，其目的在于，在對(duì)單板彩色固體拍攝元件的馬賽克輸出圖像的各頻道進(jìn)行同步的解馬賽克處理中，例如在彩色的條形模樣那樣的包含彩度高的高頻分量的圖像中，也可以降低偽色的產(chǎn)生。