(57)【要約】【課題】画像の解像度を低下させることなくノイズ感の少ない良好な画質を得る。【解決手段】画像データはマルチプレクサ２４でＲ，Ｇ，Ｂデータに分離され、Ｇデータがブロック化回路３２でｍ×ｎ個の単位ブロックに分割される。各ブロックはＤＣＴ回路３４でＤＣＴ演算が施され、高域成分が高域成分積算回路３６で積算される。各ブロックは積算値の大きさに応じて８段階のランク付けが行われ、各ランク毎にインデックス０〜７が付けられ、コアリングテーブル３８に記憶される。前記Ｒ，Ｇ，Ｂデータはプロセス回路２６で輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換され、取り出された輝度信号Ｙは２次元輪郭強調処理回路２８によって低域成分と高域成分に分けられ、高域成分が輪郭強調処理される。この度信号Ｙと、色差信号Ｃｒ、Ｃｂがコアリング処理回路３０に送られ、コアリングテーブル３８を参照してコアリングテーブル処理が行われる。【選択図】        図１
2006020251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、
１画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データについて離散コサイン変換を施して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、
１画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、
１画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通すとともに、前記輝度データに輪郭強調処理を施し、前記高域フィルタに通した結果と輪郭強調処理した結果との差を算出し、この差の値が相対的に小さいブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、前記差の値が相対的に大きいブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置に関し、更に詳しくはデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラの静止画像に発生するノイズを低減して目立たなくする発明が知られている（例えば特許文献１）。この発明では、固体撮像素子（ＣＣＤ等）から出力された画像信号に所定の処理を施して得た輝度信号Ｙ，色差信号Ｃr，Ｃbを離散コサイン変換回路で周波数分解し、その成分を量子化テーブルの値で割り、求めた商を符号化してデータ圧縮をし、記録媒体に記録するものであり、量子化の際に通常用の量子化テーブルと、視感上ノイズの多い周波数帯域に対して、それに対応する割り算の除数を大きな値にすることでノイズを目立たなくする視感補正用テーブルとを必要に応じて切換えている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−００６７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記されているように、上記視感補正用テーブルは、画像の解像度を落とすという欠点を内包しており、これを避けるために、ノイズの影響を受けやすい長時間露光時に限って使用した方がよいとされており、実用性の面で問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、画像の解像度を低下させることなくノイズ感の少ない良好な画質を得ることができる撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮影装置は、固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、１画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データについて離散コサイン変換を施して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする。
【０００７】
また、固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、１画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通して各ブロックの中に含まれる高周波成分を測定し、この高周波成分が相対的に少ないブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする。
【０００８】
また、固体撮像素子から出力される画像信号をデジタルの画像データに変換し、この画像データにコアリング処理を施す撮影装置において、１画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データを高域フィルタに通すとともに、前記輝度データに輪郭強調処理を施し、前記高域フィルタに通した結果と輪郭強調処理した結果との差を算出し、この差の値が相対的に小さいブロックに対してはコアリング処理に用いられるコアリング量を大きくし、前記差の値が相対的に大きいブロックに対してはコアリング量を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の撮影装置によれば、１画面分の画像データを複数個のブロックに分割し、各ブロックの輝度データに離散コサイン変換を施して高周波成分を測定し、高周波成分が相対的に少ないブロックにはコアリング量を大きくし、高周波成分が相対的に多いブロックにはコアリング量を小さくするので、画像の解像度を低下させることなくノイズ感の少ない良好な画質を得ることができる。また、各ブロックの輝度データに離散コサイン変換を施す代わりに、高域フィルタを通してもよい。また、高域フィルタを通した結果と輪郭強調処理した結果との差を算出し、この値の大きさによってコアリング量を決めるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を適用した撮影装置としての第１実施形態であるデジタルカメラ１０の電気的構成を示す図１において、撮影レンズ１２の背後には、ＣＣＤ１４が配置されている。ＣＣＤ１４は、周知のように、多数の受光素子をマトリックス状に配列することにより光電面を備えており、撮影レンズ１２を通過し、光電面に結像した被写体光を光電変換する。光電面の前方には、各画素に光を集光するためのマイクロレンズアレイと、各画素がそれぞれＲ，Ｇ，Ｂのいずれかに対応するように各色のフイルタが規則的に配列されたカラーフイルタアレイとが配置されている。
【００１１】
ＣＣＤ１４は、ＣＣＤ駆動回路１６から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルな撮像信号として出力する。各画素の電荷蓄積時間（露出時間）は、ＣＣＤ駆動回路１６から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決められる。
【００１２】
ＣＣＤ１４から取り込まれたアナログの撮像信号は、相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）と、増幅回路（ＡＭＰ）からなるＣＤＳ＆ＡＭＰ１８に入力される。ＣＤＳは、アナログ信号のノイズを除去し、ＡＭＰはこのアナログ信号を増幅する。ＣＤＳ＆ＡＭＰ１８から出力されたアナログ信号は、ＡＤＣ２０に入力される。ＡＤＣ２０は、アナログ信号をデジタル変換して画像データを生成する。この画像データは、ＣＣＤ−ＲＡＷデータであり、このＣＣＤ−ＲＡＷデータがＤＳＰ（Digital Signal Processor）２２に入力される。
【００１３】
ＤＳＰ２２は、マルチプレクサ２４，プロセス回路２６，２次元輪郭強調処理回路２８，コアリング処理回路３０，ブロック化回路３２，ＤＣＴ回路３４，高域成分積算回路３６，コアリングテーブル３８からなる。マルチプレクサ２４は、前記ＣＣＤ−ＲＡＷデータをＲ，Ｇ，Ｂデータに変換する。
【００１４】
プロセス回路２６は、Ｒ，Ｇ，Ｂデータを輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するＹＣ処理を行う。２次元輪郭強調処理回路２８は、輝度信号Ｙを低域成分と高域成分とに分け、この高域成分をゲインアップすることにより輪郭強調処理を行い、この輪郭強調処理した輝度信号Ｙと、色差信号Ｃｒ、Ｃｂとをコアリング処理回路３０に送る。
【００１５】
一方、ブロック化回路３２は、図２に示すように、マルチプレクサ２４から出力された１画面分のＧデータをｍ×ｎ個の単位ブロック（８×８画素）に分割する。ＤＣＴ回路３４は、単位ブロック毎に２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform））を行い、８×８画素の２次元の絵を周波数分解する。
【００１６】
高域成分積算回路３６は、ＤＣＴされた単位ブロック毎の高周波成分（高域成分）を積算し、このＤＣＴ積算値の大きさ（対数）によって８段階のランク付けを行い、各ランクによってインデックス０，１，・・・，７を付け（図３参照）、コアリングテーブル３８に記憶する。なお、ランクが大きい程、高いインデックスを付ける。また、ランク付けを対数で行うことにより、自然なノイズリダクションが実現できる。
【００１７】
コアリング処理回路３０は、２次元輪郭強調処理回路２８から入力された輝度信号Ｙの高域成分のノイズ成分をコアリングテーブル３８からのインデックス情報に基づいてカットする。このようにノイズ成分が除去されたメモリ制御回路４０を介して画像メモリ４２に記憶される。
【００１８】
メモリ制御回路４０は、システムバス４４に接続されている。このシステムバス４４には、メモリ制御回路４０の他、ＣＰＵ４６，ＲＯＭ４８，ＲＡＭ５０，ＤＭＡＣ５２，ＰＩＯ５４，ＪＰＥＧ圧縮回路５６，外部記憶制御部５８を介してメモリカード６０，ビデオエンコーダ６２，外部通信回路６４が接続されている。なお、デジタルカメラ１０の各部に電源を供給する電源ユニット６６が設けられている。
【００１９】
ＣＰＵ４６は、ＲＯＭ４８に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラ１０全体を制御する。ＲＡＭ５０は、ＣＰＵ４６のワークエリアとして使用される。ＤＭＡＣ５２は、ＣＰＵ４６を介さずにデータ転送を行なう周知のＤＭＡコントローラである。ＰＩＯ５４は、ＤＭＡＣ５２が正常に動作しない場合の緊急用として用いられるプログラムＩ／Ｏである。
【００２０】
ＪＰＥＧ圧縮回路５６は、画像データにＪＰＥＧ形式で圧縮処理を施して画像ファイルを生成する。この画像ファイルは、外部記憶制御部５８を介してメモリカード６０に記憶される。ビデオエンコーダ６２は、画像データに基づいて図示しない液晶パネルに画像を表示する。外部通信回路６４は、外部のＵＳＢ機器等と通信するためのインターフェース回路である。
【００２１】
このように構成されたデジタルカメラ１０の作用を図４に示すフローチャートに従って説明する。撮影操作が行われると、ＣＣＤ１４から出力されたアナログの画像信号がＣＤＳ＆ＡＭＰ１８を経てＡＤＣ２０によりデジタルの画像データに変換される（ｓｔ１）。この１画面分のＣＣＤ−ＲＡＷデータである画像データは、ＤＳＰ２２に入力されると、マルチプレクサ２４によってＲ，Ｇ，Ｂデータに分離され、この中のＧデータがブロック化回路３２に入力され、ｍ×ｎ個の単位ブロックに分割される（ｓｔ２）。
【００２２】
前記各単位ブロックはＤＣＴ回路３４によってＤＣＴ演算が施された（ｓｔ３）後、それぞれの高域成分が高域成分積算回路３６によって積算される（ｓｔ４）。この積算値の大きさによって各単位ブロックは８段階のランク付けが行われ（ｓｔ５）、各ランク毎にインデックス０，１，・・・，７が付けられ、コアリングテーブル３８に記憶される（ｓｔ６）。
【００２３】
一方、マルチプレクサ２４で分離されたＲ，Ｇ，Ｂデータは、プロセス回路２６によって輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換されて（ｓｔ７）、輝度信号Ｙの取り出しが行われる（ｓｔ８）。この輝度信号Ｙは、２次元輪郭強調処理回路２８によって、低域成分と高域成分とに分けられ（ｓｔ９）、高域成分がゲインアップされることにより（ｓｔ１０）、輪郭強調処理される。なお、この輪郭強調処理の度合は一定である。
【００２４】
輪郭強調処理が施された輝度信号Ｙと、色差信号Ｃｒ、Ｃｂがコアリング処理回路３０に送られ、コアリングテーブル３８を参照してコアリングテーブル処理が行われる（ｓｔ１１）。このコアリングテーブル処理によってノイズ成分がカットされた輝度信号Ｙと、色差信号Ｃｒ、Ｃｂとからなる画像データがメモリ制御回路４０を介して画像メモリ４２に記憶される（ｓｔ１２）。このように処理された画像は、画像全体のノイズ感が改善され、かつ細部のディテールが強調されるため、良好が画質となる。
【００２５】
次に、第２実施形態であるデジタルカメラ７０の電気的構成を示す図５及び主なシーケンスを示す図６において、前記第１実施形態と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。デジタルカメラ７０のＤＳＰ７１の構成が第１実施形態と異なる。マルチプレクサ２４によって１画面分のＣＣＤ−ＲＡＷデータがＲ，Ｇ，Ｂデータに分離され、この中のＧデータがブロック化回路３２に入力され、ｍ×ｎ個の単位ブロックに分割された（ｓｔ２）後、ＨＰＦ７２に送られ、各ブロック毎に高域フィルタを通される（ｓｔ１３）。これにより、遮断周波数以上の周波数の信号だけが通過され、遮断周波数以下の周波数の信号が減衰されるから、Ｇデータに含まれるノイズ成分がカットされる。以下は、第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００２６】
なお、図６のフローチャートに付してあるステップ番号について、前記第１実施形態と共通するステップには、同じ番号が付してあり、異なるステップのみに新たな番号が付してあるため、必ずしも数字の大きさの順番がステップの順番を表していない。
【００２７】
次に、第３実施形態であるデジタルカメラ８０の電気的構成を示す図７及び主なシーケンスを示す図８において、前記第１，２実施形態と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。デジタルカメラ７０のＤＳＰ８１の構成が第１，２実施形態と異なる。プロセス回路２６によってＲ，Ｇ，Ｂデータが輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換され（ｓｔ７）、２次元輪郭強調処理回路２８に送られるが、プロセス回路２６から出力された輝度信号Ｙが取り出され（ｓｔ８）、ブロック化回路３２に入力される。
【００２８】
ブロック化回路３２で輝度信号Ｙが単位ブロック毎に分割されて（ｓｔ１４）ＨＰＦ７２に送られ、各単位ブロック毎に高域フィルタを通された（ｓｔ１３）後、減算回路８４に送られる。なお、輝度信号Ｙをブロック毎に分割するのは、１画面分の画像データを単位ブロック毎に分割するため、その分割されたブロックに１対１の関係でアドレスするためである。
【００２９】
なお、図８のフローチャートに付してあるステップ番号について、前記第１，２実施形態と共通するステップには、同じ番号が付してあり、異なるステップのみに新たな番号が付してあるため、必ずしも数字の大きさの順番がステップの順番を表していない。
【００３０】
一方、２次元輪郭強調処理回路２８で輪郭強調処理が施された輝度信号Ｙも減算回路８４に送られ、減算回路８４によって、高域フィルタを通された輝度信号Ｙと輪郭強調処理が施された輝度信号Ｙとの差が演算される（ｓｔ１５）。この演算結果が積算回路８６に送られて積算され、この積算値の大きさによって８段階のランク付けが行われ（ｓｔ５）、各ランク毎にインデックス０，１，・・・，７が付けられ、コアリングテーブル３８に記憶される（ｓｔ６）。以下、第１，２実施形態と同様であるから説明を省略する。
【００３１】
以上説明した実施形態では、撮影装置としてデジタルカメラの例を挙げたが、本発明はこれに限定されることなく、カメラ付き携帯電話やカメラ付きＰＤＡ等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態のデジタルカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】Ｇデータをｍ×ｎ個のブロックに分割した状態を模式的に表す説明図である。
【図３】各ブロックにランクを付けた状態を模式的に表す説明図である。
【図４】デジタルカメラの主なシーケンスを示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態のデジタルカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態の主なシーケンスを示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態のデジタルカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態の主なシーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１０，７０，８０  デジタルカメラ
２２，７１，８１  ＤＳＰ
２４  マルチプレクサ
２６  プロセス回路
２８  ２次元輪郭強調処理回路
３０  コアリング処理回路
３２  ブロック化回路
３４  ＤＣＴ回路
３６  高域成分積算回路
３８  コアリングテーブル
４２  画像メモリ
７２  ＨＰＦ
８４  減算回路
８６  積算回路
【図１】
2006020251.tif 000003
【図２】
2006020251.tif 000004
【図３】
2006020251.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006020251.tif 000007
【図６】
2006020251.tif 000008
【図７】
2006020251.tif 000009
【図８】
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