(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間手段で発生する偽色の色範囲かどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された色範囲の色差信号を、前記抽出手段により抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記分離手段は、前記画像データを、前記輝度信号としてＹ信号，前記色差信号としてＲ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号に分離することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮像素子と、
前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出する検出手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記検出手段により検出された色相信号に基づいて偽色の色範囲かどうかを判定する判定手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち、前記判定手段により判定された色範囲の色差信号を、前記抽出手段により抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記色空間変換手段は、前記画像データを、ＹＵＶの色空間に変換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】
前記偽色が除去された色信号における高周波成分を除去する低周波通過フィルタ手段を更に有することを特徴とする請求項１又は３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記偽色の色範囲は、赤から黄色を含む色領域と、青からシアンを含む色領域を含むことを特徴とする請求項１又は３に記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像素子を有し、前記撮像素子に結像された映像に対応する画像信号を生成する撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換工程と、
Ａ／Ｄ変換工程で変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間工程と、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間工程で発生する偽色の色範囲かどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程で判定された色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる工程と、
を有することを特徴とする撮像装置における画像処理方法。
【請求項８】
撮像素子を有し、前記撮像素子に結像された映像に対応する画像信号を生成する撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換工程と、
Ａ／Ｄ変換工程で変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間工程と、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出する検出工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記検出工程で検出された色相信号に基づいて偽色の色範囲かどうかを判定する判定工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち、前記判定工程で判定された色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる工程と、
を有することを特徴とする撮像装置における画像処理方法。
【請求項９】
前記分離工程は、前記画像データを、Ｙ信号、Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号に分離することを特徴とする請求項７に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記色空間変換工程では、前記画像データを、ＹＵＶの色空間に変換することを特徴とする請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記偽色が除去された色信号における高周波成分を除去する工程を更に有することを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前記偽色の色範囲は、赤から黄色を含む色領域と、青からシアンを含む色領域を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
撮像素子と、
前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記分離手段により分離された色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間手段で発生する偽色の色範囲を判定する判定手段と、
前記複数のカラープレーンの画像データを色空間変換して得られた色差信号のうち前記判定手段により判定された色範囲の色差信号を、前記抽出手段により抽出された輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる抑圧手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
前記分離手段は、前記画像データを、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号に分離し、前記抑圧手段は、前記色空間変換して得られたＵ及びＶ信号のうち前記色範囲のＵ及びＶ信号を、前記Ｙ信号の高周波成分の大きさに応じて低下させることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
撮像素子と、
前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出する検出手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記検出手段により検出された色相信号に基づいて偽色の色範囲を判定する判定手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち前記判定手段により判定された色範囲の色差信号を、前記抽出手段により抽出された輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる抑圧手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
前記色空間変換手段は、前記画像データを、ＹＵＶの色空間に変換することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
撮像素子を有し、前記撮像素子に結像された映像に対応する画像信号を生成する撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換工程と、
前記Ａ／Ｄ変換工程で変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間工程と、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記分離工程で分離された色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間工程で発生する偽色の色範囲を判定する判定工程と、
前記複数のカラープレーンの画像データを色空間変換して得られた色差信号のうち前記判定工程で判定された色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる抑圧工程と、
を有することを特徴とする撮像装置における画像処理方法。
【請求項１８】
撮像素子を有し、前記撮像素子に結像された映像に対応する画像信号を生成する撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換工程と、
前記Ａ／Ｄ変換工程で変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間工程と、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出分離する検出工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記検出工程で検出された色相信号に基づいて偽色の色範囲を判定する判定工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち前記判定工程で判定された色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる抑圧工程と、
を有することを特徴とする撮像装置における画像処理方法。
【請求項１９】
前記分離工程は、前記画像データを、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号に分離し、前記抑圧工程は、前記色空間変換して得られたＵ及びＶ信号のうち前記色範囲のＵ及びＶ信号を、前記Ｙ信号の高周波成分の大きさに応じて低下させることを特徴とする請求項１７に記載の画像処理方法。
【請求項２０】
前記色空間変換工程では、前記画像データを、ＹＵＶの色空間に変換することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理方法。
【請求項２１】
撮像素子と、前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、を有する撮像装置により生成された前記複数のカラープレーンの画像データを処理する画像処理方法であって、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された前記輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間工程で発生する偽色の色範囲かどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程で判定された前記色範囲の色差信号を、前記抽出工程により抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２２】
撮像素子と、前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、を有する撮像装置により生成された前記複数のカラープレーンの画像データを処理する画像処理方法であって、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出する検出工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記検出工程で検出された前記色相信号に基づいて偽色の色範囲かどうかを判定する判定工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち、前記判定工程で判定された前記色範囲の色差信号を、前記抽出工程により抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２３】
前記分離工程は、前記画像データを、Ｙ信号、Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号に分離することを特徴とする請求項２１に記載の画像処理方法。
【請求項２４】
前記色空間変換工程は、前記画像データを、ＹＵＶの色空間に変換することを特徴とする請求項２２に記載の画像処理方法。
【請求項２５】
前記偽色が除去された色信号における高周波成分を除去する工程を更に有することを特徴とする請求項２２に記載の画像処理方法。
【請求項２６】
前記偽色の色範囲は、赤から黄色を含む色領域と、青からシアンを含む色領域を含むことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の画像処理方法。
【請求項２７】
撮像素子と、前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、を有する撮像装置により生成された前記複数のカラープレーンの画像データを処理する画像処理方法であって、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された前記輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記分離工程で分離された前記色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間工程で発生する偽色の色範囲を判定する判定工程と、
前記複数のカラープレーンの画像データを色空間変換して得られた色差信号のうち前記判定工程で判定された前記色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる抑圧工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２８】
撮像素子と、前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、を有する撮像装置により生成された前記複数のカラープレーンの画像データを処理する画像処理方法であって、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出する検出工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記検出工程で検出された前記色相信号に基づいて偽色の色範囲を判定する判定工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち前記判定工程で判定された前記色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる抑圧工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２９】
前記分離工程は、前記画像データを、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号に分離し、前記抑圧工程は、前記色空間変換で得られたＵ及びＶ信号のうち前記色範囲のＵ及びＶ信号を、前記Ｙ信号の高周波成分の大きさに応じて低下させることを特徴とする請求項２７に記載の画像処理方法。
【請求項３０】
前記色空間変換工程では、前記画像データを、ＹＵＶの色空間に変換することを特徴とする請求項２８に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタルカメラやデジタルビデオ等の撮像装置及び前記撮像装置における画像処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の単板のデジタルカメラにおいてレンズを交換できるカメラはほとんどなく、ほとんどレンズ一体型のシステムとなっている。そのため予め光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等は、レンズを通った光により画像信号を生成するＣＣＤの前に設けられていて、モアレや偽色に対してある程度の効果が得られている。しかし、レンズを交換できるカメラの場合には、ＩＲカットフィルタはＣＣＤのガラス面上に薄膜で形成することにより、ＣＣＤの前段に配置することは可能である。しかし、光学的ローパスフィルタをＣＣＤの前段に配置するためのスペースを取ると実質的にカメラ本体のサイズが大きくなってしまう。また、このような光学的ローパスフィルタを挿入することによってモアレや偽色はある程度軽減できるが、画像の空間周波数が低下するという問題があり、その結果、銀塩写真のようなピントの鋭さがなくなってしまう。そのような理由により、光学的ローパスフィルタを設けない光学系の重要性が高まっている。
【０００３】
また、このような光学的ローパスフィルタを設けても、単板ＣＣＤのデジタルカメラの場合にはベイヤー配列に代表されるように、Ｇ（緑）に対してＲ（赤）とＢ（青）の画像が少なく色の間隔が広くなり色補間する際に偽色が発生することになる。また従来の色補間の方法として、デジタルフィルタ等によって３つのカラープレーンを作る方法もあるが、ハードウェア的にフィルタのタップ数が制限されてしまい、本来持っている画像データの解像力を十分に引き出すことができなかった。
【０００４】
そこで従来は、米国特許第５３７３３２２号や米国特許第５６２９７３４号に代表されるような画像処理、特に色補間処理を行うことにより解像力の高い画像データを得ることが提案されている。これらの手法はモアレに対しては改善されないが、偽色を減少させることに対しては効果があるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の手法を採用しても、色補間する際の偽色を完全に消去することはできなかった。これについて以下に説明する。
【０００６】
まず図９に示すように、画素ピッチの間隔で縦縞の白い線がＣＣＤのＧとＲのライン上で露光されると、従来の色補間処理を施すことにより、赤（Ｒ）、黄色（Ｙ）の縦縞の画像になってしまう（図９において、斜線部は黒でデータ“０”とする）。又同様に、図１０のように、画素ピッチの間隔で縦縞の白い線がＣＣＤの緑（Ｇ）と青（Ｂ）のライン上で露光されると、上記色補間処理によって、青（Ｂ）とシアン（Ｃ）の縦縞の画像になってしまう。尚、図９と図１０において、縦縞でなく横縞でも同様の結果が得られ、赤（Ｒ）、黄色（Ｙ）、又は、青（Ｂ）とシアン（Ｃ）の縦縞の画像ができあがってしまう。
【０００７】
更に別のパターンとして、図１１に示すように、チェッカーフラグパターンのような白い画像をＣＣＤのＲとＢで露光すると、上記色補間処理により、白であるにも拘らずマゼンタ（Ｍ）の画像になってしまう。又同様に図１２に示すように、チェッカーフラグパターンのような白い画像をＣＣＤのＧで露光すると、上記色補間処理により、白であるにも拘らず、緑（Ｇ）の画像になってしまう。
【０００８】
そこで、このような偽色を除去するために、パーソナルコンピュータ上のアプリケーション・プログラムにより、色空間を例えばＲＧＢからＬ*ａ*ｂ*に変換し、ａ*，ｂ*のそれぞれにフィルタを掛けるなどの処理を施すことにより、偽色に対する処理を行っている。但し、図１１、図１２に示すされるチェッカーフラグパターンの場合、緑もしくはマゼンタの低周波の画像と区別することはできず、偽色として判別することができない。又このままＪＰＥＧで圧縮するからといって無理に色差の周波数の帯域を制限してしまうと画像が眠くなってしまい、偽色のレベルは下がるものの、その偽色成分が周辺画素に広がってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、色補間処理によって発生する偽色を減少させることができる撮像装置及び前記撮像装置における画像処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また本発明の目的は、撮像装置の大型化やコストアップを防止して偽色を減少させることができる撮像装置及び前記撮像装置における画像処理方法を提供することにある。
【００１１】
また本発明の目的は、比較的簡易な構成で偽色を減少させることができる撮像装置及び前記撮像装置における画像処理方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の撮像装置は以下のような構成を備える。即ち、
撮像素子と、
前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間手段で発生する偽色の色範囲かどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された色範囲の色差信号を、前記抽出手段により抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の撮像装置は以下のような構成を備える。即ち、
撮像素子と、
前記撮像素子に像を結像させるための結像手段と、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間手段と、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出する検出手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記検出手段により検出された色相信号に基づいて偽色の色範囲かどうかを判定する判定手段と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち、前記判定手段により判定された色範囲の色差信号を、前記抽出手段により抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明の撮像装置における画像処理方法は以下のような工程を備える。即ち、
撮像素子を有し、前記撮像素子に結像された映像に対応する画像信号を生成する撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換工程と、
Ａ／Ｄ変換工程で変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間工程と、
前記複数のカラープレーンの画像データを輝度信号と色差信号とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記色差信号から得られる色相信号に基づいて前記色補間工程で発生する偽色の色範囲かどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程で判定された色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために本発明の撮像装置における画像処理方法は以下のような工程を備える。即ち、
撮像素子を有し、前記撮像素子に結像された映像に対応する画像信号を生成する撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像素子から出力される画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換工程と、
Ａ／Ｄ変換工程で変換されたデジタル信号を色補間し、複数のカラープレーンの画像データを作成する色補間工程と、
前記複数のカラープレーンの色空間から別の表色系の色空間に変換し輝度信号と色差信号を出力する色空間変換工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号から色相信号を検出する検出工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの輝度信号の高周波成分を抽出する抽出工程と、
前記検出工程で検出された色相信号に基づいて偽色の色範囲かどうかを判定する判定工程と、
前記別の表色系の色空間の画像データの色差信号のうち、前記判定工程で判定された色範囲の色差信号を、前記抽出工程で抽出された前記輝度信号の高周波成分の大きさに応じて低下させる工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る具体例を説明する前に、本実施の形態に係る特徴を説明すると、上述した偽色をなくすためには、ＲＧＢの各色成分毎にＣＣＤを配した３板カメラを使用するのが理想的であるが、このような構成にするとカメラ自体のサイズが増大してしまう。そこで、赤（Ｒ）から黄色（Ｙ）と、青（Ｂ）からシアン（Ｃ）への偽色は高周波であることに着目し、輝度の周波数成分が高く、色相が所定範囲の場合に、その色差信号のゲインを低下させることにより、その偽色の発生を抑制する点にある。
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態１のデジタルカメラにおける画像処理回路の構成を中心に示すブロック図である。
【００１９】
カメラに入射される光１はレンズ２を通過し、絞り３で光量調節が行われ、シャッタ（不図示）が開いている時間だけＣＣＤ５に露光される。また光１はＣＣＤ５に露光される前に、ＣＣＤ５が赤外領域の光を検出しない様にＩＲフィルタ４によって長波長側の周波数領域（帯域）がカットされる。そしてＣＣＤ５に露光された光１は電荷量としてＣＣＤ５内に蓄積されて電気信号として出力される。この電気信号はＣＤＳ・ＡＧＣ回路６で所定のゲインに増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデジタルデータに変換される。このデジタルデータに変換された画像データは、ホワイトバランス回路８でＲＧＢのゲインが調整され、図２に示すように、色補間回路９で、例えばＲＧＢ３つのカラープレーンに生成される。また、ＲＧＢ３プレーンで表された画像データは、マスキング処理回路１０でＲＧＢの色相に関する調整が行われ、ガンマ変換回路１１でディスプレイ等に表示するのに必要な処理が施される。次に、画像データは、ＲＧＢ３プレーンのままだとデータ数が多いので、ＪＰＥＧ等の圧縮処理が行われる。
【００２０】
まず、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路１２で色空間をＲＧＢからＹ色差に変換する。これは例えば、以下の式に基づいて行われる。
【００２１】
Ｙ＝  0.29900×Ｒ＋0.58700×Ｇ＋0.11400×Ｂ      …（１）
Ｕ＝ -0.16874×Ｒ−0.33126×Ｇ＋0.50000×Ｂ      …（２）
Ｖ＝  0.50000×Ｒ−0.41869×Ｇ−0.08131×Ｂ      …（３）
また、色補間回路９で得られたＲＧＢ３プレーンの画像は、高周波成分と色相を検出するために、まず、ＲＧＢ／Ｙ変換回路１７において、上記式（１）を用いて輝度信号Ｙを計算する。次に、この求められた輝度信号Ｙの高周波成分を検出するために、空間ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１８により、図３に示すような空間ハイパスフィルタ演算が行われる。また、ＲＧＢ／Ｙ変換回路１７により求められた輝度信号Ｙは、色相を検出するために色相検出回路１９に送られ、ここで色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが計算される。尚、図３において、入力信号はマトリクス３００で乗算された後、減算器３０１でこの乗算結果から入力信号を減算することにより、空間ハイパスフィルタ演算が行われている。
【００２２】
偽色抑圧回路１３では、空間ハイパスフィルタ１８で得られた輝度信号Ｙの高周波成分と、色相検出回路１９で得られた色相情報とから、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路１２から出力される色差信号のＵとＶのゲインを下げることによって、偽色を抑圧する。
【００２３】
この偽色抑圧処理について図４及び図５を参照して説明する。
【００２４】
まず、注目画素の色がＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色空間において所定の範囲（図５の斜線で示される領域）に有るかどうか判断し、もし偽色と思われる範囲の領域の色であれば、空間ハイパスフィルタ１８で得られる輝度信号の高周波成分の値に応じて、図４に示されるように、ある値“of1”以上ならば、色差信号ＵとＶのゲインを下げる。これにより偽色を抑圧することができる。
【００２５】
上記構成について説明すると、空間ＨＰＦ１８により、例えば図９乃至図１２で説明したような縦縞或はチェッカーフラグパターンのような高周波成分を抽出し、その高周波領域で、図９乃至図１２で説明したような偽色が発生するような（例えば図９の例ではＲとＹ成分の所定領域、図１０の例ではＣとＢ成分の所定領域、図１１，２０３ではＲとＢ成分の所定領域で、これらは図５の斜線部に相当している）色差信号ＵとＶのゲインを下げることにより、前述した偽色の発生を防止するものである。
【００２６】
次に、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４ａ，１４ｂで、水平或は垂直方向にローパスフィルタをかけ、間引き回路１５で、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：４：４から、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２ないしはＹ：Ｕ：Ｖ＝４：１：１といった所定のＪＰＥＧフォーマットに従った色差信号の間引きを行う。そしてＪＰＥＧ回路１６で、ＪＰＥＧ圧縮を行う。これによって、偽色の少ない圧縮された画像を作ることができる。
【００２７】
また、ここでは輝度信号Ｙを計算するに当り、上記式（１）式を用いているが、簡易的な輝度信号Ｙeを用いても可能である。たとえば、
Ｙe＝Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ                                （４）
により求めてもよい。
【００２８】
また、これら輝度信号を計算せずに、緑（Ｇ）の信号成分を用いて輝度信号として採用することも可能である。
【００２９】
図６は、本実施の形態１に係る偽色除去処理を説明するフローチャートである。
【００３０】
図において、まずステップＳ１で、色補間処理を実行した後のＲＧＢ信号を入力し、そのＲＧＢ信号から輝度成分Ｙを生成し、ステップＳ２で、空間ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１８により、輝度信号Ｙの高周波成分を取り出す。ステップＳ３でＲＢ信号は、この輝度信号Ｙとの差分がとられ色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが生成される。ステップＳ４で色差信号から色相信号を生成し、その色相信号が、偽色となり得る色範囲にあるか否かを判定する。そして、ステップＳ５で偽色であるときはステップＳ６に進み、その偽色部分の色差信号の利得をその画素の高周波成分の量に応じて低下させる。これにより、例えば図５で示すような色空間において、色補正により生じた偽色成分を抑えることができる。
【００３１】
このように本実施の形態１によれば、赤から黄色及び青からシアンへの偽色の発生を防止できるという効果がある。
【００３２】
［実施の形態２］
前述の実施の形態１においては、偽色を検出する手段を色補間回路９の後に設け、ＲＧＢ３プレーンになった信号を用いて行った。これは色補間回路９の後に、マスキング処理、γ変換といった色相が変化する処理要因があるため、検出される偽色の色相範囲が変化する可能性があるためである。従って、輝度信号Ｙを計算して色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを求めていた。しかし、この偽色検出手段は、この位置に限らない。例えば、ＪＰＥＧ圧縮するためにはＲＧＢから輝度、色差の色空間に変換する必要があるので、これらの信号から偽色を検出することも可能である。本実施の形態２は、これに関するものである。但し、上記で説明したように、偽色の色範囲が画像によって変わる可能性が考えられる。
【００３３】
そこで、本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラの画像処理部の構成を図７に示す。尚、この図７では、前述の図１と共通する部分は同じ番号で示し、それらの説明を省略する。
【００３４】
このカメラに入射される光１はレンズ２を通過し、絞り３で光量調節が行われ、シャッタ（不図示）が開いている時間だけＣＣＤ５に露光される。また光１はＣＣＤ５に露光される前に、ＣＣＤ５が赤外領域の光を検出しない様にＩＲフィルタ４によって長波長側の領域がカットされる。そしてＣＣＤ５で露光された光はＣＣＤ５内で電荷量として蓄積されて電気信号として出力され、ＣＤＳ・ＡＧＣ回路６で所定のゲインに増幅された後、Ａ／Ｄ変換器７でデジタルデータに変換される。こうしてデジタルデータに変換された画像データは、ホワイトバランス回路８でＲＧＢのゲインが調整され、前述の図２に示すように色補間回路９で例えばＲＧＢ３つのカラープレーンに生成される。このＲＧＢ３プレーンからなる画像データは、マスキング処理回路１０でＲＧＢの色の色相に関する調整が行われ、ガンマ変換回路１１でディスプレイ等に表示するのに必要な処理が施される。この画像データは、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路１２により、ＲＧＢからＹ色差の色空間に変換される。
【００３５】
この内、輝度信号Ｙは、その高周波成分を検出するために空間ＨＰＦ１８に送られて、図３の様なフィルタ演算が施され、色相検出回路１９で偽色の色相範囲に注目画素が存在しているか否かを判断する。ここでは、前述の図５の色空間Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙでなく、図８に示すように、ＲＧＢ／ＹＵＶ変換回路１２から出力されたＵとＶを用いている。
【００３６】
そこで、上述の実施の形態１と同様に、注目画素の色が偽色の色相の範囲内に入っていれば、前述の図４に示すように、偽色抑圧回路１３で空間ＨＰＦ１８の出力に応じて、値が「of1」 以上であれば、ＵとＶのゲインを下げる。
【００３７】
この時、例えば、ホワイトバランスによって、色相範囲を変える必要があることが考えられる。例えば、赤のゲインをあげた場合、色相範囲を赤側に寄せることを行ったり、色相角を広げたりすることである。
【００３８】
次に、ＬＰＦ１４ａ，１４ｂで、水平あるいは垂直方向にローパスフィルタをかける。次に、間引き回路１５で、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：４：４から、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２ないしはＹ：Ｕ：Ｖ＝４：１：１といった所定のＪＰＥＧフォーマットに従った色差信号の間引きを行い、ＪＰＥＧ１６でＪＰＥＧ圧縮を行う。
【００３９】
これによって、偽色の少ない圧縮された画像を作ることができる。
【００４０】
尚、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００４１】
また、本発明の目的は、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。
【００４２】
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。
【００４３】
以上説明したように本実施の形態によれば、輝度信号の高周波成分と色相の赤から黄色と青からシアンの間の色を検出し、式差信号Ｕ、Ｖのゲインを落とすことによって色補間で発生する偽色を抑圧することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、色補間処理によって発生する偽色を減少させることができる。
【００４５】
また本発明によれば、撮像装置の大型化やコストアップを防止して偽色を減少させることができる。
【００４６】
また本発明によれば、比較的簡易な構成で偽色を減少させることができるという効果がある。
【００４７】
また、本発明は、特にＲＧＢの色空間を輝度信号と色差信号に分けてから色相を求めているが、必ずしもそれに限るものではない。例えば、ＲＧＢの色空間において、（Ｒ／Ｇ）／（Ｂ／Ｇ）の計算を行うことによって色相信号とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラの画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る色補間を説明するための概念図である。
【図３】本実施の形態における高周波フィルタの構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態の偽色抑圧部における処理を説明するグラフ図である。
【図５】本実施の形態に係る偽色抑制における偽色の色相範囲例を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る偽色抑圧処理を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラの画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】本実施の形態２に係る偽色抑制における偽色の色相範囲例を示す図である。
【図９】一般的な偽色の発生プロセスを説明する概念図である。
【図１０】一般的な偽色の発生プロセスを説明する概念図である。
【図１１】一般的な偽色の発生プロセスを説明する概念図である。
【図１２】一般的な偽色の発生プロセスを説明する概念図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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