(57)【要約】    【課題】  撮像装置において、原色あるいは補色フィルタを用いた色コーディングが本質的に有する偽色の偏りを抑制する。    【解決手段】  撮像装置は、ＲＧＢ３原色の透過率を成分とする透過率ベクトルにより着目画素の色フィルタの透過率を表現した色フィルタ配列を有する。そして、色フィルタ配列の任意着目画素の透過率ベクトルの選択に、複数（多数）の単位ベクトル候補からランダムに選択したベクトルを定数倍したものを用いる色分散条件を課す。    【選択図】  図１
2005217979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢ３原色の透過率を３つの成分とする透過率ベクトルにより着目画素の色フィルタの透過率を表現した色フィルタ配列を有する撮像装置であって、
前記着目画素の透過率ベクトルの選択に、複数の単位ベクトル候補からランダムに選択したベクトルを定数倍したものを用いる色分散条件を課す処理手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記着目画素の該透過率ベクトルの選択に対して、該着目画素に対して所定範囲内に在する複数の画素の中に、互いの透過率ベクトルの内積があらかじめ定めた数値以下になる３つの画素の組が少なくとも１つ存在する色分離条件を課すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記色フィルタ配列を通して混色した状態で得られた受光値を、色フィルタ透過率生成部と色分離部とにより色分離することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記色フィルタ透過率生成部は、情報圧縮および復号機能を利用することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記色フィルタ透過率生成部は、擬似乱数発生器を利用することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記色分離部は、色フィルタ透過率変調法を用いることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
ＲＧＢ３原色の透過率を３つの成分とする透過率ベクトルにより着目画素の色フィルタの透過率を表現した色フィルタ配列を有する撮像装置の制御方法であって、
前記着目画素の透過率ベクトルを選択するステップを有し、
該ステップにおいて、複数の単位ベクトル候補からランダムに選択したベクトルを定数倍したものを用いる色分散条件を課すことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項８】
前記ステップにおいて、前記着目画素の該透過率ベクトルの選択に対して、該着目画素に対して所定範囲内に在する複数の画素の中に、互いの透過率ベクトルの内積があらかじめ定めた数値以下になる３つの画素の組が少なくとも１つ存在する色分離条件を課すことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項９】
前記色フィルタ配列を通して混色した状態で得られた受光値を、色フィルタ透過率生成部と色分離部とにより色分離するステップを有することを特徴とする請求項７又は８に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
前記色フィルタ透過率生成部において、情報圧縮および復号機能を利用することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項１１】
前記色フィルタ透過率生成部において、擬似乱数発生器を利用することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項１２】
前記色分離部において、色フィルタ透過率変調法を用いることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項７から１２のいずれか１つに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単板式カラーＣＣＤカメラのように画素毎にカラーフィルタを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、単板式ＣＣＤ等のイメージセンサを利用したディジタルカメラが普及し、解像度において銀塩写真の性能に匹敵するものが開発されている。しかしながら、偽色発生のようにディジタル撮像特有の画質劣化要因が存在するため、総合的な画質評価を向上させるための試みがなされている。
【０００３】
偽色の抑制には、これまで光学ローパスフィルタが利用されてきた。光学ローパスフィルタは、光学系の結像分布から、偽色の主要な発生原因であるナイキスト周波数以上の高周波数成分の振幅を抑制する素子である。
【０００４】
一方、高周波数成分を抑制せずに偽色を低減する方法として、フィルタの配置にランダム性を与えた色フィルタ配列（以後、ランダム色フィルタ配列と呼ぶ）を用いたカラー撮像方法及びカラー撮像装置が提案されている。上記ランダム色フィルタの一般的な構成を図６に示す。ここでは、フィルタとしてＲ、Ｇ、Ｂで示される原色フィルタを用いている。各原色フィルタがベイヤ配列のように周期的に配列せずランダム的に並んでいることを特徴とする。ランダム色フィルタに関する報告としては、ＲＧＢ，ＣＭＹＧ等の色フィルタの分布が低周波成分を持たないような制約条件のもとでランダム（ブルーノイズと呼ばれる）に選ばれるようにした色フィルタ配列と画素補間方法が提案されている（非特許文献参照）。
【０００５】
また、特許文献１には、原色あるいは補色のカラーフィルタの配列をランダムに選択することで低周波数帯域の偽色を低減したカラー撮像装置が提案されている。さらに、特許文献２，３には、目標画素の近傍に目標画素の色フィルタ以外のフィルタを配置する制約条件（３色ランダム配列、色に関する最小密度条件、６色ランダム配列）を課した色フィルタ配列を用いたカラー撮像素子および撮像装置が提案されている。
【非特許文献１】W.Zhu et al.,J．of Vis. Comm. and Img. Rep., 245 - 267(1999)
【特許文献１】特開２０００−２９９８７１号公報（段落００１６〜００２５、図２等）
【特許文献２】特開２０００−３０８０７０号公報（段落００１６〜００２８、図２等）
【特許文献３】特開２０００−３１６１６７号公報（段落００２１〜００４２、図２，３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ランダム色フィルタ配列を用いたカラー撮像装置では、ランダム配列の効果により、低周波数の繰り返しパターン（色モアレ）は抑制できるが、ランダムに分布した偽色画素群の発生を避けることはできない。特許文献１に記載されているように、上記偽色画素群を画像処理により抑制できる場合も存在するが、実際には、物体の周波数が集中している低周波数帯域にも上記偽色画素群が分布する場合がほとんどであり、フィルタリング等の後処理での除去も困難である。
【０００７】
この問題については、上記ランダム色フィルタ配列の作成に、原色あるいは補色系の色フィルタを組み合わせる手法を採用したことが原因の一つとして挙げられる。原色フィルタを組み合わせる例について図２を用いて説明する。ここで、目標画素２１が３原色の一つであるＲのフィルタを持ち、目標画素２１の近傍画素２２、２３が各々Ｇ、Ｂのフィルタを持つ状態を考える。この状態において、目標画素２１の付近に高周波の縞模様が結像され、目標画素２１に縞模様の明部（ＲＧＢ毎の光強度が共に１）が入射し、近傍画素２２、２３に縞模様の暗部（ＲＧＢ毎の光強度が共に０．１）が入射したとする。
【０００８】
目標画素２１では常にＧとＢに関する光強度を取得できず、Ｇ、Ｂの値を近傍画素２２、２３の光強度値を用いて補間する必要がある。その結果、目標画素２１におけるＧ、Ｂの補間値が入射光強度と比較して低くなり、Ｒのみが高い値を持つことになる。
【０００９】
原色あるいは補色の色フィルタを組み合わせた場合のようにフィルタの色数が少ないときには、同色のフィルタを持つ画素が多数存在し、結果として同じ色を基調とした偽色が大量に発生することになる。
【００１０】
特許文献１および関連する特許公報には、色数にはこだわらないとの記述があるが、実施例を見る限り原色、補色、あるいは、透過率の高い原色、補色系のフィルタの組合せを前提にしているのは明らかであり、上記問題点と解決方法が把握されているとは考えられない。
【００１１】
本発明は、原色あるいは補色フィルタを用いた色コーディングが本質的に有する偽色の偏りを抑制した撮像装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は、ＲＧＢ３原色の透過率を成分とする透過率ベクトルにより着目画素の色フィルタの透過率を表現した色フィルタ配列を有する撮像装置に関する。そして、色フィルタ配列の任意着目画素の透過率ベクトルの選択に、複数（多数）の単位ベクトル候補からランダムに選択したベクトルを定数倍したものを用いる色分散条件を課すこととしている。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明によれば、色フィルタ配列の任意の着目画素の透過率ベクトルの種類が増え、偽色の偏りを低減できる。すなわち、色フィルタ配列における各画素の透過率を複数（多数）の候補からランダムに選択する色分散条件を適用することで、偽色の偏りが低減され、高画質の撮像が可能になる。
ここで、着目画素の透過率ベクトルの選択に対して、該着目画素に対して所定範囲内（近傍）に存在する複数の画素の中に、互いの透過率ベクトルの内積があらかじめ定めた数値以下になる３つの画素の組が少なくとも１つ存在する色分離条件を課すようにしてもよい。色フィルタ配列では、ＲＧＢ３原色の全てに透過率を持つフィルタを使用するため、多くの画素において混色した状態で受光することになるが、上記色分離条件を課すことにより、混色した受光値からの色毎の光強度値の分離が容易になる。したがって、色分離精度が向上し、色に関して精度の高い撮像が可能になる。
【００１４】
また、本発明の撮像装置に、色フィルタ透過率生成部と色分離部を設けてもよい。すなわち、撮像装置に、色分離処理に必要となる色フィルタの透過率分布情報の生成処理と色分離処理を行う素子ないし回路を備えることにより、撮像装置単体で色分離処理まで実行することが可能になり、高速かつ簡単にカラー画像情報を取得できる。
【００１５】
また、色フィルタ透過率生成部として情報圧縮および復号機能を利用してもよい。色フィルタ透過率情報は全画素に及ぶため膨大なものになるが、圧縮情報を用いた透過率情報生成機能を備えることで、透過率分布情報を記憶する必要が無くなり、記録に必要な回路規模を削減できる。
また、色フィルタ透過率生成部として擬似乱数生成機能を利用してもよい。これにより、圧縮機能を用いる方法よりも効率的に色フィルタ透過率を生成することが可能になり、回路規模および計算効率をともに改善した透過率情報生成機能を有する撮像装置を提供できる。
【００１６】
ここで、フィルタの透過率の種類を増加することにより、偽色の偏りは低減できるが、色の変化量としては大きくなる傾向がある。このため、色フィルタ透過率変調法を色分離処理に採用することにより、偽色における色の変化量自体を抑制することが可能になり、偽色をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１には、本発明の実施例１であるカラー撮像装置の構成を図１に示す。カラー撮像装置は、レンズ系１と、光学ローパスフィルタ２と、カラーフィルタ３と、受光素子アレイ４と、Ａ／Ｄ変換器５と、メモリ６と、データ転送用一時記憶部７と、色フィルタ透過率生成部８と、透過率情報転送用一時記憶部９と、制御部１０と、色分離部１１とを有する。Ａ／Ｄ変換器５〜色分離部１１は、本発明における処理手段を構成する。
【００１９】
次に、上記カラー撮像装置における処理手順について説明する。レンズ系１により結像した像は、光学ローパスフィルタ２により高周波数成分を除去することでサンプリングによる色モアレの発生が抑制される。
【００２０】
光学ローパスフィルタ２については、色フィルタ配列による色モアレの抑制度合いに応じて厚み調整を施す、あるいは取り除くことが可能である。
【００２１】
次に、カラーフィルタ３により画素毎に異なる色の光を透過させる。そして、受光素子４により受光した光を光電変換し、Ａ／Ｄ変換器５でＡ／Ｄ変換を施した画素毎の受光値はメモリ６に記憶される。
【００２２】
最終的には、色分離部１１により画素毎の色情報（ＲＧＢ３原色のそれぞれの光強度値）を分離するが、このとき、目標画素とその所定範囲内の近傍画素の受光値と対応するフィルタの色透過率を色分離処理に必要とする。このため、目標画素と近傍画素の色フィルタ透過率を色フィルタ透過率生成部８により生成し、データ転送用一時記憶部７と透過率情報転送用一時記憶部９を用いて目標画素と近傍画素の受光値と色透過率値が同期するように色分離部１１へ転送することで色分離処理を行う。これら各部４〜１１を構成する素子又は回路は、制御部１０により制御される。
【００２３】
カラーフィルタ３の構成方法を説明するために、以下、任意の着目画素における色フィルタの透過率として、ＲＧＢ３原色の透過率を成分とする透過率ベクトルを用いる。各画素の透過率ベクトルの選択は、複数（多数）の透過率ベクトルを利用する条件（色分散条件）と色を正確に分離するための条件（色分離条件）による制約の基でランダムに行う。
【００２４】
上記色分散条件は、色フィルタ配列の各画素の透過率ベクトルを多数の単位透過率ベクトルの中からランダムに選択して、選択した候補に任意の定数を積算する条件である。ここで、単位透過率ベクトルは絶対値を１に規格化した透過率ベクトルであり次式（１）で与えられる。
【００２５】
t = (r，g，b)
但し、r2 + g2+ b2 = 1   …(1)
上記色分散条件により、上記色フィルタ配列には、画素毎に様々な透過率を持つフィルタが配置されることになる。結果として、画素毎に異なる偽色が発生するようになり、偽色色種の偏りが抑制される。
【００２６】
ここで、透過率ベクトル候補の選択に単位透過率ベクトルを使用するのは、同色で透過率の異なるフィルタ（単位透過率ベクトルが同じで絶対値のみ異なる透過率ベクトルを有するフィルタ）に生じる偽色の色種はほぼ同じになり、偽色の分散効果が現れないためである。例えば、特許文献３にて示されているように、透過率の異なる原色、補色フィルタを組み合わせて用いても、単位透過率ベクトルは同一であり、偽色の分散効果は得られない。このようなことから、透過率ベクトルの絶対値の調整は、単位透過率ベクトルのみで色フィルタ配置が決定した後に、受光素子のダイナミックレンジを考慮して行うものとする。
【００２７】
次に、上記色分離条件に関して説明する。上記色フィルタ配列中の各画素のフィルタは、ＲＧＢ３原色共に透過率を持ち、混色した状態で受光する場合が多い。このため、受光後の色分離処理は必須である。上記色分離処理では、目標画素と近傍画素における受光値と透過率ベクトルを基にした行列演算等により、目標画素のＲＧＢ各色毎の強度を求める。このとき、正確に色を分離するためには、上記目標画素と近傍画素のうち、少なくとも３つの画素の単位透過率ベクトルの方向が互いに異なる必要がある。
【００２８】
本実施例においては、より具体的に上記３画素の単位透過率ベクトルv1= (r1 ，g1 ，b1)、 v2 = (r2， g2 ，b2)、v3 = (r3，g3，b3)が以下の式（２）を満たすことを上記色分離条件として定義する。
【００２９】
max(v1 × v2， v2 ×v3、 v3 ×v1) ＜ a
但し、0 ＜ a＜ 1                    …(2)
ここで、vi ×vjは、viとvjの内積であり、max(a，b，c)は、a，b，c の中から最大の値を選ぶ関数である。２つの単位透過率ベクトルvi， vjが同一方向を示す場合、内積は１になり、２つの単位透過率ベクトルのなす角度が９０°に近づくにつれて０に近づく性質がある。単位透過率ベクトルの方向が異なることが望ましいことから、定数ａとしてはできるだけ０に近い値を用いる必要がある。
【００３０】
カラーフィルタ３の構成手順の例を図３に示す。手順は、目標画素の選択を行うステップ３１ａと、目標画素の透過率ベクトル候補の選択を行うステップ３１ｂと、近傍画素の透過率ベクトルとの内積演算を行うステップ３１ｃと、透過率ベクトル候補の採用判定を行うステップ３１ｄと、終了判定ステップ３１ｅとから構成される。
【００３１】
ステップ３１ｂで行う目標画素の透過率ベクトル候補の選択方法としては二種類考えられる。１つは、直接ＲＧＢ各々の透過率を０から１の間の擬似乱数より選択した後に、絶対値を１に規格化して単位透過率ベクトルを生成する方法である。もう１つは、あらかじめ単位透過率ベクトルの組を選んでおき、各透過率ベクトルに番号を付けてその番号を擬似乱数により選択する方法である。これらの方法は、フィルタの数や処理の簡単さに応じて望ましい方法を選択する。ただし、後者の方法では、透過率ベクトル候補数が少ない場合には、偽色の分散効果が得られないため注意を要する。  
【００３２】
ステップ３１ｃでは、目標画素と近傍画素の透過率ベクトルの全ての組合せに対して内積演算を行う。ただし、近傍画素の透過率ベクトルが決定されていないときには、その透過率ベクトルとの内積は考えないこととする。
【００３３】
ステップ３１ｄでは、ステップ３１ｃでの近傍画素の透過率ベクトルとの内積演算の結果得られた内積値の中から小さい順に最低３つの値を選択し、その中の最大値ｘと事前に決めた定数ａとの比較を行う。定数ａは式（２）のａに対応する。ｘがａより小さい場合は、上記透過率ベクトル候補を採用する。ａより大きい場合には、目標画素の透過率ベクトル候補の再選択を行う。
【００３４】
透過率ベクトルの決定処理の初期段階において、近傍画素の透過率ベクトルが決定されておらず、上記内積値数が３に満たない場合には、ステップ３１ｄを実行しても実行しなくてもどちらでもよい。こうして最終的に全画素に対して候補選択を行うことで、色フィルタ配列を構成できる。
【００３５】
次に、カラーフィルタ３の実装例について説明する。まず、画素開口の数分の一の大きさのフィルタを用いる方法を図４（ａ）に示す。ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂと各々記された正方形が各色の原色フィルタであり、破線で示す正方形により画素開口を表わす。この構成により、１つの画素開口に複数の微小フィルタの透過光が入射することになる。１つの画素開口内にある微小フィルタの各色毎の密度を調整することで、一画素あたりで多様な色透過率を実現できる。
【００３６】
一方、図４（ｂ）に示す方法では、ＲＧＢ各色共に、例えば５０％以上の透過率を持ち、そのうちの１色が１００％に近い透過率を有するフィルタ（図４（ｂ）中には、１００％に近い透過率を持つ色の名前と、全色に透過率があることを意味する“白”を組み合わせたフィルタとして、各々を赤白フィルタ、緑白フィルタ、青白フィルタと表記している）を多層化することにより、多様な色透過率を実現する。この方式では、層数が多い場合には光量損失が大きくなり問題である。このような場合には、ＲとＢのように２色が１００％に近い透過率を持ち、残りの１色であるＧが５０％程度の透過率を有するような混色フィルタを組み合わせて層数を減少させる。
【００３７】
上記２つの方法は、従来から色フィルタ生成に用いられている染色技術や干渉膜による実装方法の利用を前提としているが、例えばインクジェットプリンタのノズルの射出液量をさらに微小化できる状況になれば、直接染料を組合せて塗布することで色透過率フィルタを作成する方式も利用できる。また、上記２つの方法を組み合わせたような方法も本発明の対象である。
【００３８】
次に、色フィルタ透過率生成部８の構成方法の例を示す。図５（ａ）に示す例は、各画素の色フィルタ透過率を記憶する記憶素子８１ａと読み出し制御回路８１ｂとにより構成される。
【００３９】
記憶素子８１ａには、ＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の任意の記憶素子を利用できる。読み出し制御回路８１ｂは、同期信号に従って、色フィルタ透過率情報を透過率情報転送用一時記憶部９に転送する。
【００４０】
図５（ｂ）に示す例は、各画素の色フィルタ透過率の圧縮情報を記憶する色フィルタ透過率圧縮情報記憶素子８２ａと復号回路８２ｂとにより構成される。透過率情報の圧縮にはｌｈａ、ｚｉｐ等に代表されるような可逆圧縮法を利用する。図５（ａ）に示す例では、全画素の色フィルタ透過率を記憶するために膨大な記憶容量が必要となるが、図５（ｂ）に示す構成を利用することで記憶容量を抑えることが可能である。
【００４１】
図５（ｃ）に示す例は、擬似乱数生成用種コード記憶素子８３ａと、擬似乱数生成器８３ｂと、擬似乱数からフィルタ透過率への変換を行う変換器８３ｃとにより構成される。カラーフィルタ３の透過率分布は、透過率または透過率を表わす番号を並べることで乱数列に変換できる。長さが有限の乱数列は、例えばフィードバックシフトレジスタのような擬似乱数生成器を用いて生成することが可能である。
【００４２】
そこで、透過率から得た上記乱数列を生成できるように、生成に必要な種コード（擬似乱数生成器に与える初期値）をあらかじめ計算し、擬似乱数生成用種コード記憶素子８３ａに記憶する。次に擬似乱数生成器８３ｂにより乱数列を生成し、擬似乱数からフィルタ透過率への変換器８３ｃにより上記乱数列を分割してフィルタ透過率またはフィルタ透過率の番号を生成する。
【００４３】
図５（ｃ）に示す例は、図５（ａ）に示す例と比較して回路規模が非常に小さくなる利点がある。また、図５（ｂ）と比較した場合には、回路規模の減少以外にも動作速度の向上などの利点がある。
【００４４】
次に、色分離部１１の構成について説明する。色分離部１１では、目標画素と近傍画素の受光値とフィルタの透過率を用いた行列演算を実行する。目標画素における受光値Ｉ１と透過率ベクトルv1 = (tr1，tg1，tb1)、２つの近傍画素における受光値I2，I3、透過率ベクトルv2 = (tr2，tg2，tb2)、 v3= (tr3，tg3，tb3)を用いた方法では、以下の式（３）に従って目標画素の色情報を成分とするベクトルI' = (r，g，b)を復号する。
【００４５】
【数１】
2005217979.tif 000003
計算に用いる近傍画素と目標画素の距離は任意であるが、上記近傍画素には目標画素とほぼ同一強度の光が入射している必要があるため、隣接する画素を使用するのが望ましい。また、上記近傍画素として２つの画素を採用しているが、３画素以上を用いて“離散インバース理論”（古今書院、1997年）に記載されているような特異値分解法を適用することで精度を向上させる方法も本発明の対象となる。
【００４６】
また、目標画素と近傍画素の受光値が大きく異なる場合、色分離により得られた色情報と真の値との誤差が大きくなり偽色が発生する。上記目標画素と近傍画素のうち受光値が低い画素の色フィルタの透過率がＲＧＢ各色共に高い（白色に近い）場合には、原色あるいは補色フィルタを用いた場合よりも上記誤差が大きくなる傾向がある。この問題の対策として、受光値が低い画素に対しては、透過率ベクトル値から白色成分（ＲＧＢ値が等しい透過率ベクトル）を減算した差分ベクトルを真の透過率ベクトルの代わりに色分離に使用する。
【００４７】
本発明では、この方法を色フィルタ透過率変調法と呼ぶ。上記差分ベクトルの絶対値を規格化するかどうかは任意とする。減算する白色成分値は受光値に応じて決定する。例えば、図７に示すように、注目画素の透過率ベクトルｔ＝（ｒ，ｇ，ｂ）の各成分値が所定のしきい値以上の場合はそのままこの透過率ベクトルを色分離処理に用い（ステップ５２）、しきい値より受光値が低い場合には、真の透過率ベクトルから最も小さい成分（図７に示す例ではｇの値）を全ての成分から減算して生成した差分ベクトルを透過率ベクトルの代わりに用いる（ステップ５３）。
【００４８】
また、受光値にあわせて上記白色ベクトル量を変化させたり、上記白色ベクトルに重みを加えたりするような変形処理も本発明に含まれる。上記白色成分値が大きい場合には、上記差分ベクトルの成分が負になる場合もあるが、計算に支障が無ければ採用するものとする。
【実施例２】
【００４９】
実施例１とは異なるカラーフィルタ３の構成手順として、透過率ベクトルの選択確率を考慮した場合を本発明の実施例２として示す。この実施例は、例えば視覚的な影響を考慮してＲＧＢ３原色のうちＧの透過率を高くしたいような場合や、透過率に重みをつけて特定色の偽色の発生を抑制したい場合を想定している。
【００５０】
フィルタの透過率の表現には、上記透過率ベクトルを用い、手順は実施例１と同様に図３に示される各ステップからなる。
【００５１】
ステップ３１ｂで行われる目標画素の透過率ベクトル候補の選択方法としては２種類考えられる。１つは、直接ＲＧＢ各々の透過率を擬似乱数を用いて選択し、絶対値を１で規格化する方法である。このとき、透過率を向上させたい色、例えばＧの選択に用いる擬似乱数を例えば０から２のように広い間隔内で発生させ、残りの色に関しては０から１の間で発生させるようにする。選択した透過率ベクトルを絶対値で規格化することで、Ｇの透過率が確率的に高くなるように透過率ベクトル候補を選択できる。
【００５２】
このとき、Ｇの選択にも０から１の擬似乱数を発生させ、重みとして例えば２を掛け合わせる手順で行ってもよい。
【００５３】
もう１つの方法は、あらかじめ単位透過率ベクトルの組を選んでおき、各単位透過率ベクトルに番号を付けてその番号を擬似乱数により選択する方法である。この方法では、単位透過率ベクトルの組を選択する際に、ＲＧＢ３原色のうちの特定の色の透過率が高いベクトルを多めに選択する、あるいは特定の色の透過率が高い透過率ベクトルの番号の選択確率を高くする操作を行う。
【００５４】
また、近傍画素の透過率ベクトルとの内積演算を行うステップ３１ｃと透過率ベクトル候補の採用判定を行うステップ３１ｄでは、内積演算時に各要素の積に重みを加えることにより、透過率を特定の色に偏らせることも可能である。
【００５５】
例えば、２つの透過率ベクトルvi= (ri，gi，bi)、 (i = 1、 2)の内積において、Ｇの影響を強めたい場合には、重みベクトルw = (wr wg，wb)において、wgの値をwr，wbより小さくとり、重み付き内積 wrr1r2 + wgg1g2+ wbb1b2  を計算する。これにより、Ｇの透過率が高くても内積値は小さい値となるため、透過率ベクトル候補の採用判定３１ｄにおいて採用されやすくなる。
【００５６】
なお、上記各実施例では、ハードウェアによって図３に示す手順でカラーフィルタを構成する場合について説明したが、同様の手順をソフトウェア（制御プログラム）を用いて撮像装置内又は外部のコンピュータに実行させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１であるカラー撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】原色フィルタの組合せにより発生する偽色の偏りを説明する図である。
【図３】実施例１のカラーフィルタの構成方法の例を示すフローチャートである。
【図４】実施例１のカラーフィルタの実装例を示す図である。
【図５】実施例１における色フィルタ透過率生成部の構成例を示すブロック図である。
【図６】一般的なランダム色フィルタ配列を示す構成図である。
【図７】色フィルタ透過率変調法の例を示すダイアグラムである。
【符号の説明】
【００５８】
１  レンズ系
２  光学ローパスフィルタ
３  カラーフィルタ
４  受光素子アレイ
５  A/D変換器
６  メモリ
７  データ転送用一時記憶部
８  色フィルタ透過率生成部
９  透過率情報転送用一時記憶部
１０  制御部
１１  色分離部
２１  目標画素
２２  Ｇフィルタを持つ近傍画素
２３  Ｂフィルタを持つ近傍画素
８１a  色フィルタ透過率記憶素子
８１ｂ  読み出し制御回路
８２ａ  色フィルタ透過率圧縮情報記憶素子
８２ｂ  復号回路
８３ａ  擬似乱数生成用種コード記憶素子
８３ｂ  擬似乱数生成器
８３ｃ  （擬似乱数−フィルタ透過率）変換器
【図１】
2005217979.tif 000004
【図２】
2005217979.tif 000005
【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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