[發明專利]圖像處理裝置、圖像處理方法以及圖像處理程序

無效

• 申請號: 201110168013.6
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102300099A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 成澤龍;木島公一朗
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N9/64
• 分類號: H04N9/64
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及用于從圖像拾取元件的輸出信號生成圖像的圖像處理裝置、圖像處理方法以及圖像處理程序。

背景技術

對于諸如數碼相機的圖像拾取裝置，使用諸如CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導體)的圖像拾取元件。在這樣的圖像拾取元件中，以平面形式排列多個像素，并且像素執行入射在其上的光(下文中，被稱作入射光)的光電轉換并作為電信號輸出已經被光電轉換的光。運算處理電路(arithmetic?processing?circuit)對電信號執行運算處理，從而生成圖像。

這里，由于如上所述的圖像拾取元件不考慮入射光的波長而是根據光強度輸出電信號，所以其不可能通過自身生成彩色圖像。鑒于此，在用于生成彩色圖像的圖像拾取裝置中，分別為像素(單個面板系統)設置使具有特定波長范圍(例如，RGB)的光通過的顏色的濾色片，并且具有前述波長范圍之外的波長的顏色被濾色片衰減。通過這種結構，具有濾色片的透射波長的入射光的分量到達像素，并被轉換成電信號。

存在各種顏色的濾色片的各種排列。通常，采用被稱作“貝爾排列(Bayer?arrangement)”的排列。貝爾排列指的是包括R和G被交替設置的列及B和G被交替設置的列從而不將G設定為彼此鄰近的排列。此外，在該排列中，具有高的人眼光譜靈敏度的G的數目被設定為是R數目和B數目的兩倍。

根據基于已經通過如上所述排列的濾色片的光的像素的輸出信號，運算處理電路確定每個像素的像素值(每個RGB的亮度值)。此時，因為如上所述，像素設置有各種顏色的濾色片，所以根據輸出所計算的每個亮度值對應于每個濾色片的透射波長，即，與RGB之一相關。運算處理電路根據鄰近圖像拾取元件的輸出通過執行“內插運算”來計算其它兩種顏色的亮度值，從而確定各個像素的像素值。內插運算方法影響圖像質量，因此，正在研究各種方法。

例如，日本專利申請公開第2002-232904號(第0038段，圖5)(下文中，稱作專利文獻1)披露了一種關于內插運算的技術。專利文獻1中所披露的“信號處理裝置”基于水平方向和垂直方向相對于將要被內插的像素的相關性來判斷垂直條紋或水平條紋是否包含在圖像中，并且根據判斷結果，選擇用于內插的像素數據。因此，即使在垂直條紋或水平條紋存在于圖像中的情況下，也能夠適當地校正圖像的模糊。

發明內容

這里，如上所述的內插運算對于入射光為多色光(具有寬的波長范圍的光)并均勻進入對應于RGB的每個圖像拾取元件的情況是有效的。但是，如上所述的內插運算對于入射光為單色光(具有窄的波長范圍的光)的情況是無效的。入射光為單色光的情況的實例包括拍攝在病理診斷中所使用的為了熒光攝影、DNA定序器而熒光染色的樣本的圖像的情況等。在這些情況下，光進入設置了使對應顏色的光通過的濾色片的像素，但是光幾乎不進入設置了另一種顏色的濾色片的像素。根據光沒有進入的像素，沒有獲取亮度值信息，與入射光為多色光的情況相比，分辨率很低。

鑒于上述情況，期望提供即使在入射光為單色光的情況下也能夠防止分辨率降低的圖像處理裝置、圖像處理方法以及圖像處理程序。

根據本發明的實施方式，提供了一種圖像處理裝置，包括輸出信號獲取單元、光譜靈敏度確定單元、輸出信號放大單元以及圖像生成單元。

輸出信號獲取單元被配置為連接至像素組，并獲取第一輸出信號、第二輸出信號以及第三輸出信號，所述像素組具有：第一像素，執行穿過具有第一特性的第一濾色片的光的光電轉換并輸出已經經受光電轉換的光作為第一輸出信號；第二像素，執行穿過具有與第一特性不同的第二特性的第二濾色片的光的光電轉換并輸出已經經受光電轉換的光作為第二輸出信號；以及第三像素，執行穿過具有與第一特性和第二特性不同的第三特性的第三濾色片的光的光電轉換并輸出已經經受光電轉換的光作為第三輸出信號。

光譜靈敏度確定單元被配置為確定第一光譜靈敏度、第二光譜靈敏度以及第三光譜靈敏度。第一光譜靈敏度、第二光譜靈敏度以及第三光譜靈敏度分別為第一輸出信號、第二輸出信號以及第三輸出信號相對于進入像素組的入射光的波長的光譜靈敏度。

輸出信號放大單元被配置為基于第一光譜靈敏度、第二光譜靈敏度以及第三光譜靈敏度來分別放大第一輸出信號、第二輸出信號以及第三輸出信號。

圖像生成單元被配置為根據被輸出信號放大單元放大的第一輸出信號、第二輸出信號以及第三輸出信號來分別計算第一像素、第二像素以及第三像素的像素值，并生成圖像。