(57)【要約】【課題】撮像素子がもともと持っている画素数のデータを、それよりも少ない画素数のデータに変換する場合に、画像の劣化を極力防止できるようにする。【解決手段】複数色の要素が平面内に配置された第１の画像データを、平面内の縦方向、又は横方向、又は縦横の両方向に要素数を減少させて、第１の画像データよりも要素数の少ない第２の画像データに変換する画像データ減少装置であって、第２のデータの各要素の重心が、縦方向又は横方向又は縦横両方向の内のいずれか要素数を減少させる方向に等間隔で並ぶように、第１の画像データの内の１つの要素を第２の画像データの１つの要素に割り当てるか、又は第１の画像データの内の複数の要素を演算して第２の画像データの１つの要素に割り当てるかのいずれか又は両方の処理を行なう画像処理回路を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の要素が平面内に配置された第１の画像データを、前記平面内の縦方向、又は横方向、又は縦横の両方向に要素数を減少させて、前記第１の画像データよりも要素数の少ない第２の画像データに変換する画像データ減少装置であって、
前記第２のデータの各要素の重心が、前記縦方向又は横方向又は縦横両方向の内のいずれか要素数を減少させる方向に等間隔で並ぶように、前記第１の画像データの内の１つの要素を前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるか、又は前記第１の画像データの内の複数の要素を演算して前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるかのいずれか又は両方の処理を行なう第１の画像処理手段を備えることを特徴とする画像データ減少装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像データ減少装置と、
該画像データ減少装置から出力された前記第２の画像データに所定の処理を施して第３の画像データを生成する第２の画像処理手段と、
前記第３の画像データを記録する記録手段とを具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
複数色の要素が平面内に配置された第１の画像データを、前記平面内の縦方向、又は横方向、又は縦横の両方向に要素数を減少させて、前記第１の画像データよりも要素数の少ない第２の画像データに変換する画像データ減少方法であって、
前記第２のデータの各要素の重心が、前記縦方向又は横方向又は縦横両方向の内のいずれか要素数を減少させる方向に等間隔で並ぶように、前記第１の画像データの内の１つの要素を前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるか、又は前記第１の画像データの内の複数の要素を演算して前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるかのいずれか又は両方の処理を行なうことを特徴とする画像データ減少方法。
【請求項４】
請求項３に記載の画像データ減少方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像素子から読み出される画像信号の画素数の減少処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスティルカメラの中には、撮像素子の有効画素数にほぼ等しい記録画素数での撮影の他に、有効画素数よりも少ない記録画素数での撮影ができる機能を持つ製品も現れている。一方で、撮像素子の画素数が年々増加の傾向を示している中、ストレスを撮影者に感じさせず快適な撮影を行うためには、デジタルカメラを構成する各部分の全体の高速化に加えて、上記のような有効画素数よりも少ない記録画素数での撮影時には画像処理を施す信号のデータ量を減らす工夫も求められている。
【特許文献１】特開平１１−３０８５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような要請の中、特開平１１−３０８５６０号公報では、元画像のベイヤー配列のデータに減少処理を施し、少ない画素数のベイヤー配列のデータを得ることによって高速に画像処理・記録を行なうことが提案されている。しかしながら、上記公報に記載のデータの減少処理の方法では、減少処理後のベイヤー配列のデータの画素信号の重心位置が偏ってしまい、詳しい説明は割愛するがその後の信号処理の結果で得られる画像が劣化してしまうという問題があった。
【０００４】
画像が劣化する従来の１／４減少処理の例を図６及び図７に示す。図６は減少処理前のＧ、Ｒ、Ｂ、ｇの４色のベイヤー配列のデータの平面的な位置を示した図であり、図７は縦横共１／２減少処理をした場合のデータの平面的な重心位置を示した図である。
【０００５】
ここに、従来の減少処理の変換式を示す。
【０００６】
Ｇ’１＝（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ６＋Ｇ７）／４
Ｒ’１＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ６＋Ｒ７）／４
Ｂ’１＝（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ６＋Ｂ７）／４
ｇ’１＝（ｇ１＋ｇ２＋ｇ６＋ｇ７）／４
図７に示すように、減少処理後のデータの各画素の重心のピッチは一定にならないことが判る。
【０００７】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像素子がもともと持っている画素数のデータを、それよりも少ない画素数のデータに変換する場合に、画像の劣化を極力防止できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる画像データ減少装置は、複数色の要素が平面内に配置された第１の画像データを、前記平面内の縦方向、又は横方向、又は縦横の両方向に要素数を減少させて、前記第１の画像データよりも要素数の少ない第２の画像データに変換する画像データ減少装置であって、前記第２のデータの各要素の重心が、前記縦方向又は横方向又は縦横両方向の内のいずれか要素数を減少させる方向に等間隔で並ぶように、前記第１の画像データの内の１つの要素を前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるか、又は前記第１の画像データの内の複数の要素を演算して前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるかのいずれか又は両方の処理を行なう第１の画像処理手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係わる撮像装置は、上記の画像データ減少装置と、該画像データ減少装置から出力された前記第２の画像データに所定の処理を施して第３の画像データを生成する第２の画像処理手段と、前記第３の画像データを記録する記録手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係わる画像データ減少方法は、複数色の要素が平面内に配置された第１の画像データを、前記平面内の縦方向、又は横方向、又は縦横の両方向に要素数を減少させて、前記第１の画像データよりも要素数の少ない第２の画像データに変換する画像データ減少方法であって、前記第２のデータの各要素の重心が、前記縦方向又は横方向又は縦横両方向の内のいずれか要素数を減少させる方向に等間隔で並ぶように、前記第１の画像データの内の１つの要素を前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるか、又は前記第１の画像データの内の複数の要素を演算して前記第２の画像データの１つの要素に割り当てるかのいずれか又は両方の処理を行なうことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係わるプログラムは、上記の画像データ減少方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係わる記憶媒体は、上記のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように構成される本願発明によれば、縦又は横又は縦横両方向の減少処理を行うことにより、その後の処理において扱われるデータ量を減らし、且つ、高画質の最終画像を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１及び図２は、本発明の画像データ減少方法の第１の実施形態を説明するための図である。本実施形態は、縦横方向ともに画素数を１／２減少する場合の例である。
【００１６】
図１は減少処理前のデータの平面上の配置を示したもので、Ｇ，Ｒ，Ｂ，ｇの４色によるベイヤー配列になっている。尚、同図中、ｍ、ｎは１以上の整数である。
【００１７】
図２は減少処理後のデータの平面上の配置を示したもので、図１と同様にＧ，Ｒ，Ｂ，ｇの４色によるベイヤー配列になっている。
【００１８】
ここに、本実施形態の減少処理の変換式の例を示す。
【００１９】
G'(m,n) = (G(2m-1,n)+G(2m,n)+G(2m-1,n+1)+G(2m,n+1))/4        …（１−１）
R'(m,n) = (R(2m,n)+R(2m,n+1))/2                              …（１−２）
B'(m,n) = (B(2m-1,n+1)+B(2m,n+1))/2                          …（１−３）
g'(m,n) = (g(2m,n)+g(2m-1,n+1)+g(2m+1,n+1)+g(2m,n+2)+4×g(2m,n+1))/8
…（１−４）
図２に示すように減少処理後のデータの重心ピッチが等間隔になるように上記の式（１−１）から式（１−４）を設定している。
【００２０】
上記の式（１−１）から式（１−４）の他にも本発明の趣旨である減少処理後のデータの重心ピッチが等間隔であることを実現する変換式は考えられ、それらによっても本発明が実現できることは言うまでも無い。その例として、以下に、上記式（１−２）、（１−３）に代わる式（１−２’）、式（１−３’）を示す。
【００２１】
R'(m,n) = (R(2m,n-1)+2×R(2m,n)+2×R(2m,n+1)+R(2m,n+2))/6  …（１−２’）
B'(m,n) = (B(2m-2,n+1)+2×B(2m-1,n+1)+2×B(2m,n+1)+B(2m+1,n+1))/6
…（１−３’）
また、Ｇ色とｇ色を同一として扱った次のような変換式も本発明に適用可能である。
【００２２】
G'(m,n) = (G(2m-1,n)+G(2m,n)+G(2m-1,n+1)+G(2m,n+1)+4×g(2m-1,n))/8
…（１−１’）
g'(m,n) = (G(2m,n+1)+G(2m+1,n+1)+G(2m,n+2)+G(2m+1,n+2)+4×g(2m,n+1))/8
…（１−４’）
（第２の実施形態）
図３及び図４は、本発明の画像データ減少方法の第２の実施形態を説明するための図である。第２の実施形態は、横方向のみ画素数を１／２減少した場合の例である。
【００２３】
図３は減少処理前のデータの平面上の配置を示したもので、Ｇ，Ｒ，Ｂ，ｇの４色によるベイヤー配列になっている。尚、同図中、ｍ、ｎは１以上の整数である。
【００２４】
図４は減少処理後のデータの平面上の配置を示したもので、図３と同様にＧ，Ｒ，Ｂ，ｇの４色によるベイヤー配列になっている。
【００２５】
ここに、本実施形態の減少処理の変換式例を示す。
【００２６】
G'(m,n) = (G(2m-1,n)+G(2m,n))/2                      …（２−１）
R'(m,n) = (R(2m-1,n)+2×R(2m,n)+R(2m+1,n))/4         …（２−２）
B'(m,n) = (B(2m-1,n)+B(2m,n))/2                      …（２−３）
g'(m,n) = (g(2m-1,n)+2×g(2m,n)+g(2m+1,n))/4         …（２−４）
図４に示すように減少処理後の横方向のデータの重心ピッチが等間隔になるように式（２−１）から式（２−４）を設定している。
【００２７】
上記の式（２−１）から式（２−４）の他にも本発明の趣旨である減少処理後のデータの重心ピッチが等間隔であることを実現する変換式は考えられ、それらによっても本発明が実現できることは言うまでも無い。その例として、ここに、上記の式（２−２）、（２−４）に代わる式（２−２’）、式（２−４’）を示す。
【００２８】
R'(m,n) = R(2m,n)          …（２−２’）
g'(m,n) = g(2m,n)          …（２−４’）
また、本実施形態では横方向のみの減少処理について述べたが、縦方向のみの減少処理も同様に構成できることは言うまでも無い。
【００２９】
（第３の実施形態）
図５は本発明をデジタルスティルカメラに適用した場合の実施形態を説明するためのブロック図である。
【００３０】
図５において、１はＧＲの繰り返しからなる列、及び、ＢＧの繰り返しからなる列が交互に配置されたいわゆるベイヤー配列のカラー撮像素子、２はＡＤ変換器、３は減少処理回路、４はデジタル信号処理回路、５はメモリー、６はマイクロコンピュータ、７は操作スイッチ、８はコンパクトフラッシュ（登録商標）カードなどの記録媒体である。デジタル信号処理回路４の内部は、バス９、画像処理部１０、縮小回路１１、圧縮回路１２、システムコントローラー１３、マイクロコンピュータインターフェース１４、記録媒体インターフェース１５などから構成されている。また、操作スイッチ７には撮影のためのレリーズボタン及び記録画素数を選択するための画素数選択ボタン等が含まれている。
【００３１】
次に、順を追って撮影から記録までの動作の概略を説明する。
【００３２】
マイクロコンピュータ６は操作スイッチ７の中のレリーズボタンの操作を認識すると不図示の撮像光学系を通して撮像素子１に被写体像を結像させる。撮像素子１からは適切な露光期間の後、列ごとにアナログ画像データが読み出される。このアナログ画像データはＡＤ変換器２にてアナログからデジタルへ変換され第１のデジタル画像データとなり減少処理回路３へ入る。
【００３３】
減少処理回路３へは、マイクロコンピュータ６から操作スイッチ７の中の画素数選択ボタンによる画素数選択情報が渡されており、減少処理が不必要な場合にはそのままの第１のデジタル画像データがデジタル信号処理回路４に送られ、減少処理が必要な場合には減少処理をしたデジタル画像データが第２のデジタル画像データとしてデジタル信号処理回路４に送られる。
【００３４】
デジタル信号処理回路４では、マイクロコンピュータ６からマイクロコンピュータインターフェース１４及びバス９を通じてシステムコントローラ１３をはじめ各部に順次制御信号の設定がなされる。第２のデジタル画像データは画像処理部１０で所定の画像処理が行われ、必要に応じて縮小回路１１で縮小され、圧縮回路１２で例えばＪＰＥＧ圧縮され、適当なファイルフォーマットの形で記録媒体インターフェース１５を通じて記録媒体８へ記録される。
【００３５】
第２のデジタル画像信号は、上記の一連の処理の中でその形を変えながら、デジタル信号処理回路４を構成する各部及びメモリー５間をバス９を通じてやり取りされる。第２のデジタル信号が減少処理回路３で画素数減少されたものである場合には、減少処理されていない場合に比べてデジタル信号処理回路４の各部の処理量及びバス９のトラフィックが減るので上記の一連の処理時間を減らすことが可能である。
【００３６】
減少処理回路３は、減少処理後のデータの重心ピッチが等間隔になるように前述の第１及び第２の実施形態に示したような変換式に則って構成されている。このため、従来に比べて画像劣化の少ない最終的な画像を得ることが出来る。
【００３７】
また、縮小回路１１は、減少処理回路３が第２の実施形態のような横方向のみ又は縦方向のみの減少処理を行なう場合において、減少処理がなされていない方向の縮小を行い最終的な画像を作るためにある。
【００３８】
なお、上記の第１、第２の実施形態においては、信号の平面的配置が所謂ベイヤー配列の場合についてのみ説明したが、他の種類の配列においても本発明を適用することは可能である。
【００３９】
（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４０】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の画像データ減少方法の第１の実施形態を説明するための図である。
【図２】本発明の画像データ減少方法の第１の実施形態を説明するための図である。
【図３】本発明の画像データ減少方法の第２の実施形態を説明するための図である。
【図４】本発明の画像データ減少方法の第２の実施形態を説明するための図である。
【図５】本発明の画像データ減少方法を適用したデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。
【図６】従来例を説明するための図である。
【図７】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  カラー撮像素子
２  ＡＤ変換器
３  減少処理回路
４  デジタル信号処理回路
５  メモリー
６  マイクロコンピュータ
７  操作スイッチ
８  記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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