[發明專利]圖像處理設備、圖像處理方法及程序

無效

• 申請號: 201110319776.6
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102572447A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 野村宜邦
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04;G06T3/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;李春暉

技術領域

本公開涉及圖像處理設備、圖像處理方法及程序。特別地，本公開涉及對單芯片成像裝置(單芯片彩色成像裝置)的輸出執行信號處理的圖像處理設備、圖像處理方法及程序。

背景技術

在將單芯片的固態成像裝置用作成像設備的成像裝置(圖像傳感器)的成像處理中，在成像裝置上布置使對應于每個像素的諸如R、G或B的特定顏色的波長成分通過的濾色器，以執行彩色成像。在該方法中，由于針對每個像素僅獲得一個顏色(例如，R、G和B中的任一個)，所以根據顏色生成馬賽克形狀的圖像。

圖1A圖示了成像設備中使用的濾色器的示例。該布置被稱為拜耳(Bayer)布置，拜耳布置使每個像素單位的特定波長成分(R、G或B)的光通過。拜耳布置包括作為最少單位的四個像素：使綠色(G)通過的兩個濾波器、使藍色(B)通過的一個濾波器、和使紅色(R)通過的一個濾波器。

通過這樣的濾波器獲得的圖像變成關于每個像素僅具有根據諸如R、G或B的濾波器的模式的顏色信息的圖像。該圖像被稱為所謂的馬賽克圖像。為了根據該馬賽克圖像生成彩色圖像，需要關于所有的各個像素生成與所有R、G和B有關的顏色信息。

可通過使用根據每個像素周圍的像素獲得的顏色信息執行內插，來計算對應于所有像素的所有顏色信息(例如，所有的R、G和B)，從而生成彩色圖像。該內插處理被稱為去馬賽克處理。即，根據圖1A所示的成像信號生成所有單個像素單位的顏色信息(R、G和B)、以及獲得圖1B所示的圖像信號的處理被稱為內插處理、去馬賽克處理、上采樣處理等。

對于這樣的顏色內插處理(去馬賽克處理)，已提出了各種技術，例如美國專利第4,642,678號。

特別地，如美國專利第5,652,621號或日本未審查專利申請公開第7-236147號中所公開的，使用相關性高的方向上的信號對不清楚的顏色進行內插的技術，甚至可以以高準確度對信號的高頻成分進行內插。

但是，在現有的這些技術中，難以完全地對不清楚的顏色進行內插，以及非常可能的是，對于包括高頻成分的顏色信號發生偽彩色(false?color)。此處，偽彩色指的是由于在內插的顏色信號中發生失真而將圖像看作被彩色化的現象。

另外，[K.Hirakawa，T.W.Parks“Adaptive?Homogeneity-Directed?Demosaicing?Algorithm”]公開了這樣的技術：通過尋找偽彩色的發生最小的內插方向，針對使用拜耳布置的成像裝置而成像的馬賽克圖像，來有效地減少偽彩色。但是，該技術具有的問題是，不會如此完全地實現對偽彩色的抑制，以及特別地，在具有大量顏色的布置中顯著地發生偽彩色。

另外，為了抑制偽彩色，已經提出了通過在攝影的時候使用特定的濾波器，例如光學低通濾波器(OLPF)以光學方式來減少顏色信號的高頻成分的技術。但是，在使用這種濾波器的技術中，由于不存在具有理想頻率特性的濾波器(OLPF)，所以難以充分地抑制偽彩色。

發明內容

因此，期望提供一種可生成彩色圖像的圖像處理設備、圖像處理方法及程序，其中，該彩色圖像是通過在經由單芯片彩色成像裝置成像的馬賽克圖像的內插處理中抑制偽彩色的發生而獲得的高質量的內插圖像。

另外，期望提供一種可生成彩色圖像的圖像處理設備、圖像處理方法及程序，其中，該彩色圖像是通過在不會顯著地增加計算量或硬件的情況下抑制偽彩色的發生而獲得的高質量的內插圖像。

根據本公開的實施例，提供了一種圖像處理設備，包括：檢測部，其接收由單芯片彩色成像裝置的成像處理而生成的顏色馬賽克圖像作為輸入，以及檢測在作為內插處理目標的目標像素附近的高頻信號的強度；多個統計量計算部，其中的每個統計量計算部設定在目標像素附近具有不同面積的參考區域，以及基于參考區域中包括的像素值來計算單獨的統計；以及內插部，其根據由檢測部檢測的高頻信號的強度來改變由多個統計量計算部計算的多個統計量的混合狀態，以及根據多個統計量的混合處理來計算在目標像素的位置處的內插像素值。

在以上的實施例中，內插部可在由檢測部檢測到的高頻信號的強度大的情況下，計算根據寬參考區域計算的統計的貢獻被設定在高水平的內插像素值，以及在由檢測部檢測到的高頻信號的強度小的情況下，計算根據窄參考區域計算的統計的貢獻被設定在高水平的內插像素值。