(57)【要約】【課題】エラーカラーを生成することを有効に抑制できる画像配列データの補償方法を提供する。【解決手段】本発明による画像配列データの補償方法では、四つの中央値フィルターにより画像の細部構造成分を取得し、そのうち、二つの中央値フィルターにより細部構造成分のＧｂ値を得て、他の二つの中央値フィルターにより細部構造成分のＧｒ値を得る。次に、取得されたＧｂ値とＧｒ値に対してそれぞれの平均値を計算し、この二つの平均値の差と所定値を乗算することによって補償量を求める。その後、元のＧｂ値及びＧｒ値にそれぞれ補償量を足し、または、元のＧｂ値及びＧｒ値からそれぞれ補償量を引くことにより、補償後のＧｂ値及びＧｒ値を算出することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補償対象画素をＡｉｊとして定義し、ここでは、ｉは列を示し、ｊは行を示し、且つ、ｉとｊは正整数であり、この場合、少なくとも複数の第一のカラー画素を含む複数のカラー画素からなる画像配列データの補償方法であって、
前記複数の第一のカラー画素のうち、一つを補償対象画素として選択し、当該補償対象画素と水平方向に隣接したカラー画素を第二のカラー画素とし、当該補償対象画素と垂直方向に隣接したカラー画素を第三のカラー画素とする第一ステップと、
前記補償対象画素の周囲にある所定の範囲内において、前記第二のカラー画素と水平方向に隣接した前記第一のカラー画素に対して計算を行い、第一の平均値を求める第二ステップと、
前記所定の範囲内において、前記第三のカラー画素と水平方向に隣接した前記第一のカラー画素に対して計算を行い、第二の平均値を求める第三ステップと、
前記第一の平均値と前記第二の平均値を基づいて補償値を計算し、当該補償値により前記補償対象画素を補償する第四ステップと、
を含む、
画像配列データの補償方法。
【請求項２】
前記画像配列データの補償方法は、さらに、
Ａ（ｉ−２）ｊ、Ａｉ（ｊ−２）、Ａｉｊ、Ａｉ（ｊ＋２）及びＡ（ｉ＋２）ｊの五つの画素を選択して比較し、第一の中央値を得るステップと、
Ａ（ｉ−２）（ｊ−２）、Ａ（ｉ−２）（ｊ＋２）、Ａｉｊ、Ａ（ｉ＋２）（ｊ―２）及びＡ（ｉ＋２）（ｊ＋２）の五つの画素を選択して比較し、第二の中央値を得るステップと、
前記第一の中央値と前記第二の中央値を平均し、第一の平均値を計算するステップと、
を含む、
請求項１に記載の画像配列データの補償方法。
【請求項３】
前記画像配列データの補償方法は、さらに、
Ａ（ｉ−１）（ｊ−１）、Ａ（ｉ−１）（ｊ＋１）及びＡ（ｉ＋１）（ｊ＋１）の三つの画素を選択して比較し、第三の中央値を得るステップと、
Ａ（ｉ−１）（ｊ−１）、Ａ（ｉ＋１）（ｊ−１）及びＡ（ｉ＋１）（ｊ＋１）の三つの画素を選択して比較し、第四の中央値を得るステップと、
前記第三の中央値と前記第四の中央値を平均し、第二の平均値を計算するステップと、
を含む、
請求項１に記載の画像配列データの補償方法。
【請求項４】
前記第三ステップにおいて、前記補償値は、前記第二の平均値と前記第一の平均値の差と所定の比例値を乗算し求められる、
請求項１に記載の画像配列データの補償方法。
【請求項５】
前記第四ステップにおいて、前記補償対象画素の補償された値は、前記補償対象画素の元の値と前記補償値を加算し求められる、
請求項１に記載の画像配列データの補償方法。
【請求項６】
前記第一のカラー画素は、緑画素である、
請求項１に記載の画像配列データの補償方法。
【請求項７】
前記第二のカラー画素と前記第三のカラー画素のうち、一つは赤画素であり、他の一つは青画素である、
請求項１に記載の画像配列データの補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法に関し、特に、画像配列データを補償するための画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の画像撮影装置の回路ブロック図である。図１に示すように、画像センシングモジュールが画像センシング装置１０、アナログ制御回路１１及びアナログ／デジタル信号変換器１２からなり、また、画像信号処理器が画像センシング装置の補償器１３、カラー補間装置１４及び画像品質向上装置１５からなり、そのうち、画像センシング装置１０は、集光レンズ１６、カラーフィルタリング配列１７及び発光ダイオード１８からなる。各々の画素が、それぞれ、カラーフィルタリング配列１７における各々のカラーに対応するので、画像センシングモジュールは、ベイヤ（Bayer）配列データ１９を出力する。
【０００３】
一般的な画像データは、図２に示すようなベイヤ配列データであっても良い。図２は、５×５のベイヤ配列データを示すものである。図２に示すように、緑画素の水平方向には、赤画素Ｒ或いは青画素Ｂがある。緑画素の水平方向における画素が赤画素Ｒである場合、この緑画素がＧｒ画素と称され、緑画素の水平方向における画素が青画素Ｂである場合、この緑画素がＧｂ画素と称される。光のカプリングや素子の電気漏れ等の画素干渉要因の原因で、同じ光線は、Ｇｒ或いはＧｂ画素により吸収され、電気信号に変換された後に相違を有するので、カラー補間装置１４を通過した後にエラーカラーを生成する。
【０００４】
非特許文献１に提案された補間方法では、図３に示すように、バイヤ配列データにおけるＧ７画素を補償されたいＧｒ画素とし、補償された後のＧ７newは、以下の式により計算することができる。
【０００５】
Ｇ７new＝Ｇ７＋△Ｇ７
そのうち、
△Ｇ７＝（△Ｇ４＋△Ｇ５＋△Ｇ９＋△Ｇａ）／４
△Ｇ４＝Ｇ４−（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ６＋Ｇ７）／４
△Ｇ５＝Ｇ５−（Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ７＋Ｇ８）／４
△Ｇ９＝Ｇ９−（Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇｂ＋Ｇｃ）／４
△Ｇａ＝Ｇａ―（Ｇ７＋Ｇ８＋Ｇｃ＋Ｇｄ）／４
上記式によれば、補償量△Ｇ７は、まず、その周囲の四つのＧｂ値の各々から、当該各々のＧｂ値を囲む四つのＧｒ値の平均値を引いた結果値をそれぞれ求め、この結果値をＧｂ差と称し、そして、この四つのＧｂ差を平均することにより計算されたものである。この方法では、周囲画素を多く使用し平均計算を行うため、画像の細部ライン構造がこの領域に入った際に、ラインの周囲及びライン上にエラーカラーを生成させる。また、この方法では、Ｇｒ画素とＧｂ画素のうち、一つのみに対して補償を行うため、補償後の画像全体の色を青色或いは赤色にさせる傾向がある。また、同じ文献に提案された第二の平均値方法では、Ｇｂ画素及びＧｒ画素に対して補償を同時に行うが、依然として、周囲画素を多く使用し平均計算を行うため、同様に画像の細部構造にエラーカラーを生成させる。
【０００６】
また、非特許文献２に提案された中央値方法では、図３に示すようなベイヤ配列データにおけるＧ７画素を、補償されたいＧｒ画素とし、補償された後のＧ７newは、以下の式により計算することができる。
【０００７】
Ｇ７new＝（Ｇ７＋ＳＭＦ（Ｇ４、Ｇ５、Ｇ９、Ｇａ、Ｇ７））／４
そのうち、ＳＭＦ（Standard  Median  Filter）は、中央値フィルター（メディアンフィルター）を意味する。これによって、まず、補償されたいＧ７と、その周囲の四つのＧｂとに対して中央値求め計算を行うことで補償量を得て、そして、この補償量と、補償されたいＧ７とに対して平均値求め計算を行うことで補償後のＧ７newを得る。しかし、この方法では、細部ライン構造から間違った中央値を得やすいので、同様に細部ライン構造にエラーカラーを生成させることができる。
【非特許文献１】W.  Li,  P.  Ogunbona,  Y.  Shi,  and  I.  Kharitonenko,  “CMOS  Sensor  Cross-Talk  Compensation  for  Digital  Cameras”,  IEEE  Trans.  On  Consumer  Electronics,  Vol.  48,  No.  2,  pp.292−297,  May  2002
【非特許文献２】C.  Weerasinghe,  I.  Kharitonenko,  and  P.  Ogunbona,  “Method  of  Color  Interpolation  in  a  Single  Sensor  Color  Camera  Using  Green  Channel  Separation”，  IEEE  Proceeding  2002,  pp.3233−3236,  2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、画像の色偏差、及び、細部ライン構造またはその周縁上にエラーカラーを生成することを有効に抑制できる画像配列データの補償方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明は、少なくとも複数の第一のカラー画素を含む複数のカラー画素からなる画像配列データの補償方法を提供する。この方法は、複数の第一のカラー画素のうち、一つを選択し、選択された第一のカラー画素と水平方向に隣接したカラー画素を第二のカラー画素とし、選択された第一のカラー画素と垂直方向に隣接したカラー画素を第三のカラー画素とするステップと、選択された第一のカラー画素の周囲にある所定の範囲内において、第二のカラー画素と水平方向に隣接した第一のカラー画素に対して計算を行い、第一の平均値を得るステップと、前記所定の範囲内において、第三のカラー画素と水平方向に隣接した第一のカラー画素に対して計算を行い、第二の平均値を得るステップと、第一の平均値と第二の平均値に基づいて補償値を計算し、選択された第一のカラー画素を補償するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、画像の色偏差、及び、細部ライン構造又はその周縁上にエラーカラーを生成することを有効に抑制できる画像配列データの補償方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
まず、図４を参照する。図４は、５×５のバイヤ配列データを示すものである。本発明は、四つの中央値フィルターにより細部構造成分を取得する。この四つの細部構造成分は、それぞれ、β１、β２、β３、β４とすれば、以下の式により算出することができる。
【００１３】
β１＝ＳＭＦ（Ｇｂ０２、Ｇｂ２０、Ｇｂ２２、Ｇｂ２４、Ｇｂ４２）
β２＝ＳＭＦ（Ｇｂ００、Ｇｂ０４、Ｇｂ２２、Ｇｂ４０、Ｇｂ４４）
β３＝ＳＭＦ（Ｇｒ１１、Ｇｒ１３、Ｇｒ３３）
β４＝ＳＭＦ（Ｇｒ１１、Ｇｒ３１、Ｇｒ３３）
そのうち、ＳＭＦは中央値求め計算を意味する。例えば、ここでは、Ｇｂ０２＞Ｇｂ２０＞Ｇｂ２２＞Ｇｂ２４＞Ｇｂ４２と仮定すれば、中央値フィルターはＧｂ２２を出力し、即ち、β１＝Ｇｂ２２である。β２、β３、β４も同様に得られる。また、本実施形態において、β１とβ２は、Ｇｂ画素の細部構造成分を示し、β３とβ４は、Ｇｒ画素の細部構造成分を示す。この四つの中央値フィルターのフィルターリング要素の分布により、細部ライン構造の、Ｇｂ画素とＧｒ画素に入った成分をそれぞれ取得することができる。また、実施形態に係るライン構造は、直線、斜線、直角、Ｖ字形、或いはその他の任意の多辺形であっても、すべて、この四つの中央値フィルターによってＧｂ画素とＧｒ画素の細部構造成分を取得することができる。
【００１４】
続いて、中央値フィルターにより出力されたＧｂ画素のβ１とβ２に対して平均値を計算し、この平均値は、Ｇｂ画素に入った細部構造成分の平均値である。この平均値をｄ１とすれば、以下の式が得られる。
【００１５】
ｄ１＝（β１＋β２）／２
同様に、中央値フィルターにより出力されたＧｒ画素のβ３とβ４に対して平均値を計算し、この平均値は、Ｇｒ画素に入った細部構造成分の平均値である。この平均値をｄ２とすれば、以下の式が得られる。
【００１６】
ｄ２＝（β３＋β４）／２
これにより、補償後のＧｂ２２は、以下の式により算出することができる。
【００１７】
Ｇｂ２２new＝Ｇｂ２２＋（ｄ２−ｄ１）／２
よって、以上のステップを繰り返すことにより、各々のＧｂ画素及びＧｒ画素について、その補償後の画素成分を求めることができる。
【００１８】
ゆえに、本発明による方法は、画像のカラー均一なフラット領域、細部ライン構造及びその周縁に対して、画素干渉によるエラーカラーを確実に補償し、エラーカラーの生成を有効に抑制する効果を達成することができる。
【００１９】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の画像撮影装置の回路ブロック図である。
【図２】５×５のバイヤ配列データを示す図である。
【図３】従来の補償方法に係る画像配列データを示す図である。
【図４】本発明の好適な実施形態に係る５×５のバイヤ配列データを示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０                画像センシング装置
１１                アナログ制御回路
１２                アナログ／デジタル信号変換器
１３                補償器
１４                カラー補間装置
１５                画像品質向上装置
１６                集光レンズ
１７                カラーフィルタリング配列
１８                発光ダイオード
１９                バイヤ配列データ
Ｂ、Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ  画素
【図１】
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【図２】
2008070853.tif 000004
【図３】
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【図４】
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