(57)【要約】【課題】  部分的な画質劣化を防止しつつノイズを低減することのできる信号処理装置、信号処理方法及びデジタルカメラを得る。【解決手段】  マイクロコンピュータ４０により、ＣＣＤ２４から出力された画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、当該エッジに位置する画素についてはノイズ低減処理を非実行とし、他の画素についてはノイズ低減処理を実行するようにノイズ低減処理部２９を制御する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段から出力された画像信号に対してノイズ低減処理を実行すると共に、当該ノイズ低減処理の実行及び非実行を前記画像信号の画素毎に切替可能に構成されたノイズ低減処理手段と、
前記画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出するエッジ画素検出手段と、
前記エッジ画素検出手段によって検出された画素については前記ノイズ低減処理を非実行とし、他の画素については前記ノイズ低減処理を実行するように前記ノイズ低減処理手段を制御する制御手段と、
を備えた信号処理装置。
【請求項２】
前記エッジ画素検出手段は、前記画像信号における各画素毎に予め定められた位置関係にある近傍画素との間の信号レベルの差を導出し、当該差が予め設定された閾値以上である画素を前記エッジに位置する画素として検出する
請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記撮像手段による前記画像信号を出力する際の撮像時における撮影条件を検出する撮影条件検出手段と、
前記撮影条件検出手段により検出された前記撮影条件に応じて前記閾値を設定する閾値設定手段と、
を更に備えた請求項２記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記閾値設定手段によって設定された閾値を処理対象とする画素の画素レベルが高くなるほど小さくなるように補正する閾値補正手段
を更に備えた請求項３記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記撮影条件を、前記撮像手段がカラー画像の画像信号を出力するものである場合の当該画像信号によって示される各色間のホワイトバランス調整処理用の光源種とした
請求項３又は請求項４記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記撮像手段を、カラー画像を撮像するために複数色の色フィルタが所定の配列となるように各画素に対応して設けられたものとし、
前記エッジ画素検出手段は、前記色フィルタの色毎に前記画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、
前記制御手段は、前記色フィルタの色毎に前記ノイズ低減処理手段の制御を行う
請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記色フィルタの配列のタイプを示す配列タイプ情報を取得する配列タイプ取得手段と、
前記配列タイプ取得手段によって取得された配列タイプ情報に応じて前記ノイズ低減処理の処理内容を切り替える切替手段と、
を更に備えた請求項６記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記ノイズ低減処理手段は、前記ノイズ低減処理を非線形フィルタにより実行する
請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の信号処理装置。
【請求項９】
撮像手段から出力された画像信号に対してノイズ低減処理を実行すると共に、当該ノイズ低減処理の実行及び非実行を前記画像信号の画素毎に切替可能に構成された信号処理装置の信号処理方法であって、
前記画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、
検出した画素については前記ノイズ低減処理を非実行とし、他の画素については前記ノイズ低減処理を実行するように制御する、
信号処理方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の信号処理装置と、
前記撮像手段と、
を備えたデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、信号処理方法及びデジタルカメラに関し、特に、撮像手段から出力された画像信号に対してノイズ低減処理を実行すると共に、当該ノイズ低減処理の実行及び非実行を前記画像信号の画素毎に切替可能に構成された信号処理装置、当該信号処理装置の信号処理方法、及び当該信号処理装置を備えたデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラの普及には目を見張るものがあり、年間出荷台数も銀塩カメラを上回るほどになっている。
【０００３】
ところで、近年のデジタルカメラでは、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳイメージ・センサ等の撮像素子の高解像度化や高感度化に伴うＳ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio）の劣化に伴い、当該デジタルカメラで撮像された画像に含まれる撮像系によるランダム・ノイズに起因する画質の劣化が問題となってきている。
【０００４】
この問題を解決するため、従来、固体撮像素子の出力をアナログ／デジタル変換し、これによって得られた変換データに対してメディアンフィルタによりフィルタ処理を施すことによってノイズを低減する技術があった（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平４−２３５４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したメディアンフィルタによりフィルタ処理を施す技術では、処理対象とするデータ（変換データ）により示される画像の全域に対して無条件にフィルタ処理を施しているので、部分的に画質が劣化する場合がある、という問題点があった。
【０００６】
すなわち、画像には多かれ少なかれエッジ（画像中の色の境界部分）が含まれているが、当該エッジに位置する画素に対してメディアンフィルタやローパスフィルタ等のフィルタ処理を施した場合、当該エッジにおける画像の解像度が見かけ上低くなった状態（ぼけた状態）となり、画像全域におけるノイズ成分は低減されるものの、エッジ部における画質は劣化する場合がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、部分的な画質劣化を防止しつつノイズを低減することのできる信号処理装置、信号処理方法及びデジタルカメラ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の信号処理装置は、撮像手段から出力された画像信号に対してノイズ低減処理を実行すると共に、当該ノイズ低減処理の実行及び非実行を前記画像信号の画素毎に切替可能に構成されたノイズ低減処理手段と、前記画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出するエッジ画素検出手段と、前記エッジ画素検出手段によって検出された画素については前記ノイズ低減処理を非実行とし、他の画素については前記ノイズ低減処理を実行するように前記ノイズ低減処理手段を制御する制御手段と、を備えている。
【０００９】
請求項１に記載の信号処理装置によれば、ノイズ低減処理の実行及び非実行を撮像手段から出力された画像信号の画素毎に切替可能に構成されたノイズ低減処理手段によって、前記画像信号に対してノイズ低減処理が実行される。なお、上記撮像手段には、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージ・センサ等の固体撮像素子が含まれる。
【００１０】
ここで、本発明の信号処理装置では、前記画像信号によって示される画像のエッジ（画像中の色の境界部分）に位置する画素がエッジ画素検出手段によって検出され、制御手段により、当該エッジ画素検出手段によって検出された画素については前記ノイズ低減処理が非実行とされ、他の画素については前記ノイズ低減処理が実行されるように前記ノイズ低減処理手段が制御される。
【００１１】
このように、請求項１に記載の信号処理装置によれば、撮像手段から出力された画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、当該エッジに位置する画素についてはノイズ低減処理を非実行とし、他の画素についてはノイズ低減処理を実行するように制御しているので、部分的な画質劣化を防止しつつノイズを低減することができる。
【００１２】
なお、本発明の前記エッジ画素検出手段は、請求項２に記載の発明のように、前記画像信号における各画素毎に予め定められた位置関係にある近傍画素との間の信号レベルの差を導出し、当該差が予め設定された閾値以上である画素を前記エッジに位置する画素として検出することが好ましい。これによって、差分導出及び閾値との比較のみの簡易な処理によってエッジに位置する画素を検出することができる。
【００１３】
特に、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、前記撮像手段による前記画像信号を出力する際の撮像時における撮影条件を検出する撮影条件検出手段と、前記撮影条件検出手段により検出された前記撮影条件に応じて前記閾値を設定する閾値設定手段と、を更に備えることが好ましい。これによって、撮影条件に応じた好適な閾値を用いてエッジに位置する画素を検出することができ、当該検出の精度を向上させることができる。
【００１４】
更に、請求項３に記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、前記閾値設定手段によって設定された閾値を処理対象とする画素の画素レベルが高くなるほど小さくなるように補正する閾値補正手段を更に備えることが好ましい。これによって、画素レベルが高くなるほど、すなわち、当該画素の明るさが明るくなるほどノイズ成分が目立たなくなり、エッジであるものと誤判定される可能性が低くなることに対応することができ、この結果として、効果的にノイズ低減処理を実行することができる。
【００１５】
また、請求項３又は請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明のように、前記撮影条件を、前記撮像手段がカラー画像の画像信号を出力するものである場合の当該画像信号によって示される各色間のホワイトバランス調整処理用の光源種とすることができる。これによって、ホワイトバランス調整処理用の光源種に応じた好適な閾値を用いてエッジに位置する画素を検出することができ、当該検出の精度を、より向上させることができる。
【００１６】
一方、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記撮像手段を、カラー画像を撮像するために複数色の色フィルタが所定の配列となるように各画素に対応して設けられたものとし、前記エッジ画素検出手段は、前記色フィルタの色毎に前記画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、前記制御手段は、前記色フィルタの色毎に前記ノイズ低減処理手段の制御を行うことが好ましい。これによって、エッジに位置する画素を高精度に検出できると共に、混色等を伴うことなく高精度にノイズ低減処理を行うことができる。
【００１７】
特に、請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記色フィルタの配列のタイプを示す配列タイプ情報を取得する配列タイプ取得手段と、前記配列タイプ取得手段によって取得された配列タイプ情報に応じて前記ノイズ低減処理の処理内容を切り替える切替手段と、を更に備えることが好ましい。これによって、色フィルタの配列タイプに応じた好適なノイズ低減処理を実行することができ、効果的にノイズ低減処理を実行することができる。
【００１８】
更に、本発明は、請求項８に記載の発明のように、前記ノイズ低減処理手段は、前記ノイズ低減処理を非線形フィルタにより実行することが好ましい。非線形フィルタは線形フィルタに比較してワンショット的なノイズを除去する効果が高く、かつ空間周波数の低下を招くことがないため、効果的にノイズ低減処理を実行できる。
【００１９】
一方、上記目的を達成するために、請求項９記載の信号処理方法は、撮像手段から出力された画像信号に対してノイズ低減処理を実行すると共に、当該ノイズ低減処理の実行及び非実行を前記画像信号の画素毎に切替可能に構成された信号処理装置の信号処理方法であって、前記画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、検出した画素については前記ノイズ低減処理を非実行とし、他の画素については前記ノイズ低減処理を実行するように制御するものである。
【００２０】
従って、請求項９に記載の信号処理方法は、請求項１記載の発明と同様に作用するので、請求項１記載の発明と同様に、部分的な画質劣化を防止しつつノイズを低減することができる。
【００２１】
一方、上記目的を達成するために、請求項１０記載のデジタルカメラは、請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の信号処理装置と、前記撮像手段と、を備えている。
【００２２】
従って、請求項１０に記載のデジタルカメラは、請求項１記載の発明と同様に作用するので、請求項１記載の発明と同様に、部分的な画質劣化を防止しつつノイズを低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、撮像手段から出力された画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、当該エッジに位置する画素についてはノイズ低減処理を非実行とし、他の画素についてはノイズ低減処理を実行するように制御しているので、部分的な画質劣化を防止しつつノイズを低減することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明に係る信号処理装置及び信号処理方法をデジタルカメラに適用した場合について説明する。
【００２５】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。
【００２６】
デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ２１と、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光を発するストロボ４４と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ２０と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）５６Ａと、電源スイッチ５６Ｂと、が備えられている。
【００２７】
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン５６Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。
【００２８】
そして、デジタルカメラ１０では、レリーズボタン５６Ａを半押し状態にすることによりＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。
【００２９】
一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ２０の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）３８と、が備えられている。
【００３０】
また、デジタルカメラ１０の背面には、撮影を行うモードである撮影モード及び被写体像をＬＣＤ３８により再生するモードである再生モードの何れかのモードに設定する際にスライド操作されるモード切替スイッチ５６Ｃと、十字カーソルボタン５６Ｄと、撮影時にストロボ４４を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定する際に押圧操作される強制発光スイッチ５６Ｅと、が更に備えられている。
【００３１】
なお、十字カーソルボタン５６Ｄは、ＬＣＤ３８の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キーを含んで構成されている。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の主要構成を説明する。
【００３３】
デジタルカメラ１０は、前述のレンズ２１を含んで構成された光学ユニット２２と、レンズ２１の光軸後方に配設された電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）２４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部２６と、を含んで構成されている。
【００３４】
なお、ＣＣＤ２４は、各受光素子の受光面上にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の色フィルタが所定の配列に従って設けられている。ここで、上記所定の配列としては、図３（Ａ）に示すベイヤー配列、図３（Ｂ）に示すハニカム配列を例示することができる。
【００３５】
なお、これらの色フィルタ配列では、何れもＧの色フィルタの数がＲ及びＢに対して２倍とされており、何れの色フィルタ配列のものを適用した場合であっても、ＣＣＤ２４からは、Ｒ及びＢの各アナログ信号については時系列でかつ間欠的に出力される。従って、何れの色フィルタ配列においても、周辺の画素の画素信号により、間欠したＲ及びＢの画素信号を補間して生成する信号処理（所謂、同時化処理）が行われる。
【００３６】
また、何れの色フィルタ配列においても、ＣＣＤ２４における互いに隣接する４つの受光素子群により得られた画素信号によって被写体像における１画素を表現することになる。なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、色フィルタ配列がベイヤー配列又はハニカム配列とされたＣＣＤがＣＣＤ２４として適用可能とされている。
【００３７】
一方、図２に示すように、デジタルカメラ１０は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８と、入力されたデジタルデータに対してノイズ低減処理を行うノイズ低減処理部２９と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部３０と、を含んで構成されている。
【００３８】
なお、ノイズ低減処理部２９では、各画素毎のデジタル画像データ（画素データ）を、当該画素（以下、「着目画素」という。）と、当該着目画素の色フィルタの色と同一色の色フィルタが設けられると共に当該着目画素に対して色フィルタの配列状態に応じて予め定められた位置関係にある複数（ここでは４つ）の周辺画素（以下、「同一色周辺画素」という。）と、の各画素の画素データの中央値（メディアン）とする、所謂メディアンフィルタによるフィルタ処理によってノイズ低減処理を行うものとして構成されている。
【００３９】
本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、ＣＣＤ２４に設けられている色フィルタの配列が図３（Ａ）に示されるベイヤー配列である場合は、同図の斜線で示される着目画素（同図中心の画素）及び４つの同一色周辺画素（着目画素の上・下・左・右に最も接近する同一フィルタ色の画素）の合計５つの画素データの中央値が着目画素の画素データとして適用される。一方、ＣＣＤ２４に設けられている色フィルタの配列が図３（Ｂ）に示されるハニカム配列である場合は、同図の斜線で示される着目画素（同図中心の画素）及び４つの同一色周辺画素（着目画素の左上・左下・右上・右下に最も接近する同一フィルタ色の画素）の合計５つの画素データの中央値が着目画素の画素データとして適用される。なお、図３では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のうち、Ｒの画素についてのノイズ低減処理の対象画素が例示されているが、Ｇ及びＢについても、着目画素と同一色周辺画素の位置関係は同一であり、Ｒと同様のノイズ低減処理が実行される。
【００４０】
また、ノイズ低減処理部２９は、外部からの指示入力に応じて、ノイズ低減処理の実行及び非実行を入力されたデジタルデータの画素毎に切替可能に構成されている。
【００４１】
一方、デジタル信号処理部３０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ４８の所定領域に直接記憶させる制御も行う。
【００４２】
ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はノイズ低減処理部２９の入力端に、ノイズ低減処理部２９の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ２４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２８によってデジタル画像データに変換された後にノイズ低減処理部２９にてノイズ低減処理が施され、その後にデジタル信号処理部３０に入力される。
【００４３】
一方、デジタルカメラ１０は、デジタルカメラ１０全体の動作を司るマイクロコンピュータ４０と、撮影により得られたデジタル画像データ等を一時的に記憶するメモリ４８と、を含んで構成されている。なお、マイクロコンピュータ４０には、各種プログラムやパラメータ等が予め記憶された不揮発性のメモリ４０Ａが内蔵されている。
【００４４】
また、デジタルカメラ１０は、可搬型の記録メディア５２が着脱可能に構成されており、記録メディア５２が装着された状態でデジタル信号処理部３０により当該記録メディア５２がアクセスできる構成となっている。
【００４５】
なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、メモリ４８としてＶＲＡＭ（Video RAM）が用いられ、記録メディア５２としてスマートメディア（Smart Media(R)）が用いられている。
【００４６】
また、デジタルカメラ１０には、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸張処理を行う圧縮・伸張処理部５４が備えられている。
【００４７】
更に、デジタルカメラ１０には、入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換器（以下、「ＤＡＣ」という。）６０が備えられており、デジタル信号処理部３０と協働して、ＬＣＤ３８に表示させる画像を示す映像信号（本実施の形態では、ＮＴＳＣ信号。）を生成し、不図示のビデオ出力端子からビデオ出力として出力することができる。
【００４８】
一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はマイクロコンピュータ４０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。
【００４９】
また、マイクロコンピュータ４０はモータ駆動部６２の入力端に接続され、モータ駆動部６２の出力端は光学ユニット２２に備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータに接続されている。
【００５０】
本実施の形態に係るレンズ２１は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは各々マイクロコンピュータ４０の制御下でモータ駆動部６２から供給された駆動信号によって駆動される。
【００５１】
マイクロコンピュータ４０は、光学ズーム倍率を変更する際にはズームモータを駆動制御して光学ユニット２２に含まれるレンズ２１の焦点距離を変化させる。
【００５２】
また、マイクロコンピュータ４０は、ＣＣＤ２４による撮像によって得られた画像のコントラストが最大となるように上記焦点調整モータを駆動制御することによって合焦制御を行う。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、合焦制御として、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂ＴＴＬ（Through The Lens）方式を採用している。
【００５３】
また、マイクロコンピュータ４０は、ノイズ低減処理部２９、デジタル信号処理部３０、ストロボ４４、及び圧縮・伸張処理部５４にも接続されており、これら各部位の作動の制御を行うことができる。なお、ノイズ低減処理部２９は、ＡＤＣ２８から入力されたデジタル画像データをマイクロコンピュータ４０に出力する役割も有している。
【００５４】
更に、前述のレリーズボタン５６Ａ、電源スイッチ５６Ｂ、モード切替スイッチ５６Ｃ、十字カーソルボタン５６Ｄ、及び強制発光スイッチ５６Ｅ（同図では、「操作部５６」と総称。）はマイクロコンピュータ４０に接続されており、マイクロコンピュータ４０は、これらの操作部５６に対する操作状態を常時把握できる。
【００５５】
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０は、適用するＣＣＤ２４として、異なる色フィルタ配列の複数種類（ここでは、図３（Ａ）に示したベイヤー配列と、図３（Ｂ）に示したハニカム配列の２種類）のものを選択的に適用できるものとして構成されている。このため、デジタルカメラ１０には、操作部５６の一部として、適用したＣＣＤにおける色フィルタ配列の種類を設定するための配列切替スイッチ５６Ｆが設けられている。なお、当該配列切替スイッチ５６Ｆは、デジタルカメラ１０のメーカにおいて製品組立時に設定されるものであり、デジタルカメラ１０の筐体内部に設けられている。
【００５６】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、ホワイトバランス調整処理のために、予め設定された光源種に対応したホワイトバランス調整処理用の好適なゲイン値が、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎で、かつ所定の複数の光源種（例えば、蛍光灯、電球、太陽光、日陰光等）毎にメモリ４０Ａの所定領域に予め記憶されている。
【００５７】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の撮影モード時における全体的な動作について簡単に説明する。
【００５８】
まず、ＣＣＤ２４によって被写体像の撮像を行い、当該被写体像を示すＲ，Ｇ，Ｂ毎のアナログ信号をアナログ信号処理部２６に順次出力する。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤ２４から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にＡＤＣ２８に順次出力する。
【００５９】
ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ，Ｇ，Ｂ毎のアナログ信号を各々１２ビットのＲ，Ｇ，Ｂの信号（デジタル画像データ）に変換してノイズ低減処理部２９に順次出力する。
【００６０】
ノイズ低減処理部２９は、ＡＤＣ２８から順次入力されるデジタル画像データに対し、内蔵しているノイズ低減フィルタ（メディアンフィルタ）によりフィルタ処理を施してデジタル信号処理部３０に順次出力する。デジタル信号処理部３０は、内蔵しているラインバッファにノイズ低減処理部２９から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ４８の所定領域に直接格納する。
【００６１】
メモリ４８の所定領域に格納されたデジタル画像データは、マイクロコンピュータ４０による制御に応じてデジタル信号処理部３０により読み出され、所定の物理量に応じたデジタルゲインをＲ，Ｇ，Ｂ毎にかけることでホワイトバランス調整処理を行うと共に、シャープネス処理を行って８ビットのデジタル画像データを生成する。
【００６２】
そして、デジタル信号処理部３０は、生成した８ビットのデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ（＝Ｒ−Ｙ）、Ｃｂ（＝Ｂ−Ｙ）（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をメモリ４８の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
【００６３】
なお、ＬＣＤ３８は、ＣＣＤ２４による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されており、ＬＣＤ３８をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を画像信号として順次ＬＣＤ３８に供給する。これによってＬＣＤ３８にスルー画像が表示されることになる。
【００６４】
ここで、レリーズボタン５６Ａがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でメモリ４８に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理部５４によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に記録メディア５２に記録する。
【００６５】
ところで、デジタルカメラ１０では、ＣＣＤ２４による撮像時において、ノイズ低減処理部２９によるノイズ低減処理を制御するノイズ低減制御処理が実行される。以下、図４を参照して、当該ノイズ低減制御処理について説明する。なお、図４は、ＣＣＤ２４による撮像時において所定期間（本実施の形態では、１画像当たりの撮像期間）毎にマイクロコンピュータ４０において実行されるノイズ低減制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、該プログラムはメモリ４０Ａに予め記憶されている。
【００６６】
同図のステップ１００では、この時点でデジタルカメラ１０において設定されている所定撮影条件（ここでは、ホワイトバランス調整処理用の光源種）を示す情報を取得し、次のステップ１０２にて、取得した光源種に対応するホワイトバランス調整処理用のＲ，Ｇ，Ｂ毎のゲイン値をメモリ４０Ａから読み出すことによって当該ゲイン値を導出し、次のステップ１０４にて、導出したＲ，Ｇ，Ｂ毎のゲイン値に応じて、後述するエッジ検出用のＲ，Ｇ，Ｂ毎の閾値を導出する。
【００６７】
なお、本実施の形態では、本ステップ１０４において、対応色のゲイン値が大きくなるほど大きな値となるように上記閾値を導出する。このように当該閾値を導出しているのは、ゲイン値が大きくなるほどノイズが強調される度合いも高くなり、エッジであるものと誤判定される可能性が高くなるため、これに対応するためである。
【００６８】
次のステップ１０６以降ステップ１２０までの処理は、処理対象とするデジタル画像データに対して、ＣＣＤ２４に設けられた色フィルタの色毎（Ｒ，Ｇ，Ｂ毎）に実行する。なお、ここで処理の実行対象としているフィルタ色を以下では「処理対象色」という。
【００６９】
まず、ステップ１０６では、配列切替スイッチ５６Ｆの設定状態に応じて、ＣＣＤ２４の色フィルタ配列の種類が所定種類（ここでは、ベイヤー配列（図３（Ａ）も参照。））のものであるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ１０８に移行する。
【００７０】
ステップ１０８では、処理対象とするデジタル画像データにより示される画像における所定水平方向画素数×所定垂直方向画素数（ここでは、５画素×５画素）の矩形状の画像領域について、上記所定種類の色フィルタ配列（ベイヤー配列）に対応して予め定められた位置に位置される所定数（ここでは、５つ）の画素（以下、「適用対象画素」という。）のデジタル画像データ（画素データ）に基づいて、当該画像領域の中心に位置される画素の後述するエッジ検出用の評価値を演算した後、ステップ１１２に移行する。
【００７１】
一方、上記ステップ１０６の処理において否定判定となった場合はステップ１１０に移行して、処理対象とするデジタル画像データにより示される画像における所定水平方向画素数×所定垂直方向画素数（ここでは、５画素×５画素）の矩形状の画像領域について、上記所定種類でない側の色フィルタ配列（ハニカム配列）に対応して予め定められた位置に位置される所定数（ここでは、５つ）の適用対象画素の画素データに基づいて、当該画像領域の中心に位置される画素の後述するエッジ検出用の評価値を演算した後、ステップ１１２に移行する。なお、上記ステップ１０８及び上記ステップ１１０は、上記所定水平方向画素数×所定垂直方向画素数の矩形状の画像領域の中心に位置される画素の評価値を演算するものであり、当該画素を以下では「処理対象画素」という。
【００７２】
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、ＣＣＤ２４の色フィルタがベイヤー配列である場合の適用対象画素を、図３（Ａ）における斜線で示される画素、すなわち処理対象画素と、当該処理対象画素の上・下・左・右に最も接近する同一フィルタ色の４画素と、の５つの画素としている。
【００７３】
そして、上記ステップ１０８では、図５（Ａ）に示すように、適用対象画素における処理対象画素と、残りの適用対象画素との間の画素データの差分値（絶対値）を各々上記評価値として導出する。具体的には、図５（Ｂ）に示すように、処理対象画素の画素データをＤ３とし、残りの４つの適用対象画素の画素データを各々Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ５としたとき、上記ステップ１０８では、次の（１）式〜（４）式にて上記差分値を算出する。
【００７４】
ＳＵＢ１＝ａｂｓ（Ｄ１−Ｄ３）      （１）
ＳＵＢ２＝ａｂｓ（Ｄ２−Ｄ３）      （２）
ＳＵＢ３＝ａｂｓ（Ｄ４−Ｄ３）      （３）
ＳＵＢ４＝ａｂｓ（Ｄ５−Ｄ３）      （４）
なお、上記各演算式におけるａｂｓ（Ｘ）はＸの絶対値をとることを表す。
【００７５】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、ＣＣＤ２４の色フィルタがハニカム配列である場合の適用対象画素を、図３（Ｂ）における斜線で示される画素、すなわち処理対象画素と、当該処理対象画素の左上・左下・右上・右下に最も接近する同一フィルタ色の４画素と、の５つの画素としている。
【００７６】
そして、上記ステップ１１０では、図６（Ａ）に示すように、適用対象画素における処理対象画素と、残りの適用対象画素との間の画素データの差分値（絶対値）を各々上記評価値として導出する。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、処理対象画素の画素データをＥ３とし、残りの４つの適用対象画素の画素データを各々Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４、Ｅ５としたとき、上記ステップ１１０では、次の（５）式〜（８）式にて上記差分値を算出する。
【００７７】
ＳＵＢ１＝ａｂｓ（Ｅ１−Ｅ３）      （５）
ＳＵＢ２＝ａｂｓ（Ｅ２−Ｅ３）      （６）
ＳＵＢ３＝ａｂｓ（Ｅ４−Ｅ３）      （７）
ＳＵＢ４＝ａｂｓ（Ｅ５−Ｅ３）      （８）
ステップ１１２では、上記ステップ１０８又は上記ステップ１１０において用いた処理対象画素の画素データに応じて、上記ステップ１０４の処理によって導出した処理対象色の閾値を補正し、その後にステップ１１４に移行する。
【００７８】
なお、本実施の形態では、上記ステップ１１２において、処理対象画素の画素データの値が大きくなるほど小さな値となるように処理対象色の閾値を補正する。このように当該閾値を補正しているのは、画素データの値が大きくなるほど、すなわち、当該画素の明るさが明るくなるほどノイズ成分が目立たなくなり、エッジであるものと誤判定される可能性が低くなるため、これに対応するためである。
【００７９】
ステップ１１４では、上記ステップ１０８又は上記ステップ１１０の処理によって導出した評価値ＳＵＢ１〜ＳＵＢ４に処理対象色の閾値以上となるものが存在するか否かを判定し、否定判定となった場合は処理対象画素がエッジに位置しないものと見なしてステップ１１６に移行して、処理対象画素に対するノイズ低減処理を実行するようにノイズ低減処理部２９に指示入力を行い、その後にステップ１２０に移行する。
【００８０】
一方、上記ステップ１１４において肯定判定となった場合は処理対象画素がエッジに位置するものと見なしてステップ１１８に移行し、処理対象画素に対するノイズ低減処理を実行しないようにノイズ低減処理部２９に指示入力を行い、その後にステップ１２０に移行する。
【００８１】
ステップ１２０では、処理対象色の全画素について上記ステップ１０６〜ステップ１１８の処理が終了したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ１０６に戻り、肯定判定となった時点でステップ１２２に移行する。なお、上記ステップ１０６〜ステップ１２０の処理を繰り返し実行する際には、それまでに処理対象画素としなかった処理対象色の画素を処理対象画素とするようにする。
【００８２】
ステップ１２２では、Ｒ，Ｇ，Ｂの全てのフィルタ色について上記ステップ１０６〜ステップ１２０の処理が終了したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ１０６に戻り、肯定判定となった時点で本ノイズ低減制御処理プログラムを終了する。なお、上記ステップ１０６〜ステップ１２２の処理を繰り返し実行する際には、それまでに処理対象色としなかったフィルタ色を処理対象色とするようにする。
【００８３】
本ノイズ低減制御処理プログラムにより、ノイズ低減処理の対象としているデジタル画像データに対して、エッジに位置される画素についてはノイズ低減処理を実行せず、他の画素についてはノイズ低減処理を実行するようにノイズ低減処理部２９が設定され、この結果、ノイズ低減処理部２９からデジタル信号処理部３０に出力されるデジタル画像データは、エッジに位置される画素についてはノイズ低減処理が実行されず、他の画素についてはノイズ低減処理が実行されたものとされる。
【００８４】
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、ＣＣＤ２４から出力された画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出し、当該エッジに位置する画素についてはノイズ低減処理を非実行とし、他の画素についてはノイズ低減処理を実行するように制御しているので、部分的な画質劣化を防止しつつノイズを低減することができる。
【００８５】
また、本実施の形態によれば、前記画像信号における各画素毎に予め定められた位置関係にある近傍画素との間の信号レベルの差（ここでは、評価値ＳＵＢ１〜ＳＵＢ４）を導出し、当該差が予め設定された閾値以上である画素を前記エッジに位置する画素として検出しているので、差分導出及び閾値との比較のみの簡易な処理によってエッジに位置する画素を検出することができる。
【００８６】
また、本実施の形態によれば、ＣＣＤ２４による前記画像信号を出力する際の撮像時における撮影条件を検出し、検出した撮影条件に応じて前記閾値を設定しているので、撮影条件に応じた好適な閾値を用いてエッジに位置する画素を検出することができ、当該検出の精度を向上させることができる。
【００８７】
また、本実施の形態によれば、前記設定された閾値を処理対象とする画素の画素レベルが高くなるほど小さくなるように補正しているので、画素レベルが高くなるほど、すなわち、当該画素の明るさが明るくなるほどノイズ成分が目立たなくなり、エッジであるものと誤判定される可能性が低くなることに対応することができ、この結果として、効果的にノイズ低減処理を実行することができる。
【００８８】
また、本実施の形態によれば、前記撮影条件を、ＣＣＤ２４がカラー画像の画像信号を出力するものである場合の当該画像信号によって示される各色間のホワイトバランス調整処理用の光源種としているので、ホワイトバランス調整処理用の光源種に応じた好適な閾値を用いてエッジに位置する画素を検出することができ、当該検出の精度を、より向上させることができる。
【００８９】
また、本実施の形態によれば、ＣＣＤ２４をカラー画像を撮像するために複数色の色フィルタが所定の配列となるように各画素に対応して設けられたものとし、前記色フィルタの色毎に前記画像信号によって示される画像のエッジに位置する画素を検出すると共に、前記色フィルタの色毎にノイズ低減処理部２９の制御を行っているので、エッジに位置する画素を高精度に検出できると共に、混色等を伴うことなく高精度にノイズ低減処理を行うことができる。
【００９０】
また、本実施の形態によれば、前記色フィルタの配列のタイプを示す情報を取得し、取得した配列タイプに応じてノイズ低減処理の処理内容を切り替えているので、色フィルタの配列タイプに応じた好適なノイズ低減処理を実行することができ、効果的にノイズ低減処理を実行することができる。
【００９１】
更に、本実施の形態によれば、前記ノイズ低減処理を非線形フィルタ（ここでは、メディアン・フィルタ）により実行しているので、非線形フィルタは線形フィルタに比較してワンショット的なノイズを除去する効果が高く、かつ空間周波数の低下を招くことがないため、効果的にノイズ低減処理を実行できる。
【００９２】
なお、本実施の形態で説明したノイズ低減制御処理プログラムの処理の流れ（図４参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００９３】
例えば、ノイズ低減制御処理プログラムのステップ１０８では、適用対象画素を図３（Ａ）の斜線で示される５つの画素として評価値ＳＵＢ１〜ＳＵＢ４を算出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図７に示されるように、これらの画素に加えて、処理対象画素の左上・左下・右上・右下に最も接近する同一色の画素を適用対象画素とし、これらの画素の画素データと処理対象画素の画素データの差分値（絶対値）を評価値に含める形態とすることもできる。この場合、当該評価値の演算負荷は増加するものの、より高精度にエッジ判定を行うことができる。
【００９４】
また、ノイズ低減制御処理プログラムでは、本発明の撮影条件としてホワイトバランス調整処理用の光源種を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＣＣＤ２４に対するＩＳＯ１００、ＩＳＯ２００等の感度設定値や、露光時間の設定値等を適用することもできる。撮影条件として感度設定値を適用した場合は、感度が高くなるほど大きな値となるようにＲ，Ｇ，Ｂ毎の閾値を導出し、撮影条件として露光時間の設定値を適用した場合は、露光時間が長くなるほど大きな値となるようにＲ，Ｇ，Ｂ毎の閾値を導出する。これらの場合にも、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００９５】
更に、ノイズ低減制御処理プログラムでは、ＣＣＤ２４に設けられた色フィルタの配列のタイプに応じたノイズ低減処理の切り替えとして、エッジ判定に用いる画素（適用対象画素）の配置位置を切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ノイズ低減制御処理プログラムのステップ１０４の処理による閾値の導出方法を切り替えたり、ステップ１１２の処理による閾値の補正方法を切り替える形態等とすることもできる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００９６】
また、本実施の形態で説明したデジタルカメラ１０の構成（図１〜図３参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００９７】
例えば、本実施の形態では、マイクロコンピュータ４０においてエッジ判定及びノイズ低減処理部２９に対するノイズ低減処理の設定を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、これをノイズ低減処理部２９自身で行う形態とすることもできる。
【００９８】
この場合、ノイズ低減処理部２９に対して本実施の形態に係るノイズ低減制御処理プログラムを実行するマイクロコンピュータを内蔵するか、又は当該プログラムによる処理と同様の処理を実行するハードウェアを内蔵することになる。
【００９９】
この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１００】
また、本実施の形態では、本発明の非線形フィルタとしてメディアン・フィルタを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一例としてウィーナ・フィルタ（Wiener filter）等の他の非線形フィルタを適用することもできる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、本発明に係る信号処理装置及び信号処理方法をデジタルカメラに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージ・センサ等の撮像手段を内蔵するか、又は当該撮像手段により取得された画像信号を入力可能に構成されたＰＤＡ（Personal Digital Assistant、携帯情報端末）、携帯電話機、コンピュータ等の各種情報処理装置に適用することもできる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラの外観を示す外観図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の主要構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係るＣＣＤの受光素子の受光面上に設けられたＲ、Ｇ、Ｂ各色の色フィルタの配列例と、ノイズ低減処理及びエッジ判定において適用する画素の配置状態とを示す概略図であり、（Ａ）はベイヤー配列の例を、（Ｂ）はハニカム配列の例を、各々示す概略図である。
【図４】実施の形態に係るノイズ低減制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】色フィルタの配列がベイヤー配列である場合の実施の形態に係るエッジ判定において適用する評価値の演算式の説明に供する概略図である。
【図６】色フィルタの配列がハニカム配列である場合の実施の形態に係るエッジ判定において適用する評価値の演算式の説明に供する概略図である。
【図７】色フィルタの配列がベイヤー配列である場合のエッジ判定に適用する画素の配置状態の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０    デジタルカメラ
２４    ＣＣＤ（撮像手段）
２９    ノイズ低減処理部（ノイズ低減処理手段）
４０    マイクロコンピュータ（エッジ画素検出手段、制御手段、撮影条件検出手段、閾値設定手段、閾値補正手段、切替手段）
５６Ｆ    配列切替スイッチ（配列タイプ取得手段）
【図１】
2005303731.tif 000003
【図２】
2005303731.tif 000004
【図３】
2005303731.tif 000005
【図４】
2005303731.tif 000006
【図５】
2005303731.tif 000007
【図６】
2005303731.tif 000008
【図７】
2005303731.tif 000009