JP2001086523A - Signal generating method and device and recording medium - Google Patents
Signal generating method and device and recording mediumInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる分光感度を
有する複数種類の光電変換素子を単一面上に配置した、
いわゆる単板CCD等の撮像デバイスにおいて得られた
カラー撮像信号に基づいて、光電変換素子に対応する各
画素位置における高周波の色情報を表す高周波色信号を
生成する信号生成方法および装置並びに信号生成方法を
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
コンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものであ
る。[0001] The present invention relates to a method of disposing a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities on a single surface.
A signal generation method and apparatus for generating a high-frequency color signal representing high-frequency color information at each pixel position corresponding to a photoelectric conversion element based on a color imaging signal obtained by an imaging device such as a so-called single-chip CCD, and a signal generation method And a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute the program is recorded.
【0002】[0002]
【従来の技術】デジタルカメラに用いられるCCD等の
撮像デバイスとしては、分光感度が異なる複数種類の光
電変換素子を同一平面上に交互に配置して構成されてい
るものが知られている(以下単板CCDと称する)。こ
こで、R,G,Bのそれぞれに分光感度を有する光電変
換素子、すなわちR,G,Bの各チャンネルの光電変換
素子を交互に配置した単板CCDの場合、連続したR,
G,Bチャンネルの3個の光電変換素子の組が1つの画
素を構成することとなる。しかしながら、このような単
板CCDにおいては各画素のR,G,B値を同一画素位
置において得ることができないため、色ずれや偽色が生
じることがある。また、各チャンネルの光電変換素子数
は単板CCDを構成する全素子数よりも少ないため、高
解像度の画像を得ることができない。例えばR,G,B
各チャンネルの光電変換素子を交互に配置した単板CC
Dにおいては、各チャンネルの光電変換素子数は全素子
数の1/3しかないため、同一素子数のモノクロ撮像装
置に比べて解像度が1/3となってしまう。このため、
R,G,B各チャンネルの光電変換素子が存在しない部
分における信号値を補間処理により求める方法が提案さ
れているが、単に補間処理を行うのみでは、信号値が大
きく変化する部分において色ずれが発生することがあ
る。この場合、平滑化処理を行うことにより色ずれの発
生を防止することができるが、平滑化処理を行うと解像
度が悪化するという問題がある。2. Description of the Related Art As an imaging device such as a CCD used in a digital camera, a device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are alternately arranged on the same plane is known (hereinafter, referred to as an imaging device). Single board CCD). Here, in the case of a single-chip CCD in which photoelectric conversion elements having spectral sensitivities in R, G, and B, that is, photoelectric conversion elements of R, G, and B channels are alternately arranged, continuous R, G, and B are used.
A set of three photoelectric conversion elements of the G and B channels forms one pixel. However, in such a single-chip CCD, since the R, G, and B values of each pixel cannot be obtained at the same pixel position, a color shift or a false color may occur. Further, since the number of photoelectric conversion elements in each channel is smaller than the total number of elements constituting the single CCD, a high-resolution image cannot be obtained. For example, R, G, B
Single-plate CC in which photoelectric conversion elements of each channel are alternately arranged
In D, since the number of photoelectric conversion elements in each channel is only 1/3 of the total number of elements, the resolution is reduced to 1/3 as compared with a monochrome imaging device having the same number of elements. For this reason,
A method has been proposed in which a signal value in a portion where the photoelectric conversion element of each of the R, G, and B channels does not exist is obtained by an interpolation process. May occur. In this case, the occurrence of color misregistration can be prevented by performing the smoothing process, but there is a problem that the resolution deteriorates when the smoothing process is performed.
【0003】ここで、人間の視覚特性は色よりも輝度に
対して感度が高いものである。このため、単板CCDに
おいて得られたカラー撮像信号から、各画素の輝度を表
す高周波の輝度信号と、上述した補間処理および平滑化
処理による低周波の色信号とを生成し、輝度信号および
色信号を用いてカラー画像信号を再構成するようにした
方法が提案されている(特開平10−200906号、
同9−65075号等)。この方法によれば、人間の視
覚特性において感度が高い輝度成分に対してより多くの
情報が与えられることとなるため、見かけ上解像度が高
い画像を再現可能なカラー画像信号を得ることができ
る。Here, human visual characteristics are more sensitive to luminance than to color. For this reason, a high-frequency luminance signal representing the luminance of each pixel and a low-frequency color signal by the above-described interpolation processing and smoothing processing are generated from the color imaging signal obtained by the single-chip CCD, and the luminance signal and color A method of reconstructing a color image signal using a signal has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-200906,
No. 9-65075). According to this method, more information is given to a luminance component having high sensitivity in human visual characteristics, so that a color image signal capable of reproducing an image having an apparently high resolution can be obtained.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平10−200906号等に記載された方法において
は、単板CCDにおいて得られた撮像信号から生成され
た低周波の色信号により輝度信号を推測しているため、
この方法において得られる高周波の輝度信号は、画像に
含まれるエッジ付近においてぼけたものとなり、その結
果画像の解像度が低下してしまうという問題がある。However, in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-200906, a luminance signal is estimated from a low-frequency color signal generated from an imaging signal obtained by a single CCD. Because
The high-frequency luminance signal obtained by this method is blurred near the edges included in the image, and as a result, there is a problem that the resolution of the image is reduced.
【0005】また、上記特開平9−65075号に記載
された方法においては、各画素位置における高周波の輝
度信号を、各画素位置およびその周囲の画素位置におけ
る信号値から補間演算により求めるものであるため、上
記特開平10−200906号に記載された方法と比較
して、それほど解像度は低下しないものである。しかし
ながら、単板CCDにおいて得られた撮像信号は各画素
位置において全ての色信号(例えばRGB)が存在する
ものではないため、色エッジの境界付近においてすじ状
のアーチファクトが生じたり、エッジ付近において粒状
のアーチファクトが発生してしまうという問題がある。In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-65075, a high-frequency luminance signal at each pixel position is obtained by an interpolation operation from signal values at each pixel position and pixel positions around the pixel position. Therefore, the resolution does not decrease so much as compared with the method described in the above-mentioned JP-A-10-200906. However, since the image signals obtained by the single-chip CCD do not include all the color signals (eg, RGB) at each pixel position, streak-like artifacts occur near the boundary of the color edge, and granularity occurs near the edge. There is a problem that artifacts occur.
【0006】すなわち、ある画素位置が本来有する色相
がある場合、その色相と補色関係にある、あるいは補色
に近い信号値を用いて補間演算を行って、その画素位置
の信号値を求めると、アーチファクトが発生しやすくな
る。例えば、色相がRである場合にGの信号値を用いて
補間演算を行ってその画素位置の信号値を求めると、元
々Gの信号値はノイズと見なせるほど小さいものが、補
間演算により信号値が増幅されてエッジ境界において粒
状のアーチファクトが発生してしまう。That is, if there is a hue that a pixel position originally has, an interpolation operation is performed using a signal value that is complementary to or close to the hue to obtain a signal value at that pixel position. Is more likely to occur. For example, when the hue is R, an interpolation operation is performed using the G signal value to obtain a signal value at that pixel position. When the signal value of the pixel position is originally small enough to be regarded as noise, the signal value is reduced by the interpolation operation. Is amplified, and granular artifacts occur at the edge boundaries.
【0007】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、単板CCD等の撮像デバイスにおいて得られた撮像
信号に対して、エッジ付近におけるアーチファクトを発
生させることなく高周波の信号を得ることができる信号
生成方法および装置並びに信号生成方法をコンピュータ
に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読取り可能な記録媒体を提供することを目的とするもの
である。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to obtain a high-frequency signal without generating an artifact near an edge with respect to an imaging signal obtained by an imaging device such as a single CCD. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute a signal generation method and apparatus and a signal generation method are recorded.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明による信号生成方
法は、異なる分光感度を有する複数種類の光電変換素子
を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得られたカ
ラー撮像信号に基づいて、前記各光電変換素子に対応す
る各画素位置における高周波の色情報を含む高周波色信
号を生成する信号生成方法であって、前記各画素位置お
よび該各画素位置の周囲の画素位置における信号値に基
づいて補間演算を行って前記各画素位置における前記高
周波色信号を生成する信号生成方法において、前記カラ
ー撮像信号に基づいて、前記各画素位置における低周波
の色情報を表す低周波色信号を生成し、該低周波色信号
に基づいて、前記各画素位置における低周波の色差情報
を表す低周波色差信号を生成し、該低周波色差信号に基
づいて、前記各画素位置における色相彩度情報を生成
し、該色相彩度情報に基づいて、前記補間演算を行う画
素位置を選択し、該選択された画素位置の信号値に基づ
いて補間演算を行って、前記高周波色信号を生成するこ
とを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided a signal generation method, comprising the steps of: obtaining a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities on a single surface based on a color imaging signal obtained from the imaging device; A signal generation method for generating a high-frequency color signal including high-frequency color information at each pixel position corresponding to a photoelectric conversion element, the method comprising: interpolating based on a signal value at each pixel position and a pixel position around each pixel position. In the signal generation method of performing the operation to generate the high-frequency color signal at each of the pixel positions, based on the color imaging signal, generate a low-frequency color signal representing low-frequency color information at each of the pixel positions, A low-frequency color difference signal representing low-frequency color difference information at each of the pixel positions is generated based on the low-frequency color signal, and each of the image signals is generated based on the low-frequency color difference signal. Generating hue / saturation information at a position, selecting a pixel position to be subjected to the interpolation operation based on the hue / saturation information, performing an interpolation operation based on a signal value of the selected pixel position; It is characterized by generating a color signal.
【0009】ここで、「異なる分光感度を有する複数種
類の光電変換素子を単一面上に配置した撮像デバイス」
とは、上述した単板CCDのような撮像素子のことをい
うものである。なお、各光電変換素子は、R(赤)、G
(緑)、B(青)のみならず、C(シアン)、M(マゼ
ンタ)、Y(イエロー)、さらにはCMYにG(緑)を
加えたCMYGに分光感度を有するものであってもよ
く、これらの光電変換素子の配列は特定のものに限定さ
れない。Here, "an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface"
Means an image pickup device such as the above-mentioned single-plate CCD. In addition, each photoelectric conversion element is R (red), G
Not only (green) and B (blue) but also C (cyan), M (magenta), Y (yellow), or CMYG obtained by adding G (green) to CMY may have spectral sensitivity. The arrangement of these photoelectric conversion elements is not limited to a specific one.
【0010】また、「高周波の色情報を含む」とは、低
周波から高周波までの全ての周波数帯域における色情報
を含むということである。"Including color information of high frequency" means that color information in all frequency bands from low frequency to high frequency is included.
【0011】また、「低周波の色情報を表す低周波色信
号」とは、例えば線形補間演算やスプライン補間演算に
より、低周波色信号を求める画素位置およびその周囲の
画素位置の信号値に基づいて得られるその画素位置にお
ける低周波の色信号のことをいう。このため、低周波色
信号により得られる画像の解像度は全光電変換素子によ
り得られる画像の解像度よりも小さくなり、その結果、
低周波色信号は低周波の色情報を表すものとなる。The "low-frequency color signal representing low-frequency color information" is based on, for example, a linear interpolation operation or a spline interpolation operation based on a signal value of a pixel position at which a low-frequency color signal is to be obtained and pixel values of surrounding pixel positions. Means a low-frequency color signal at that pixel position. For this reason, the resolution of the image obtained by the low-frequency color signal is smaller than the resolution of the image obtained by all the photoelectric conversion elements, and as a result,
The low frequency color signal represents low frequency color information.
【0012】さらに、「色相彩度情報」とは各画素位置
における色相および/または彩度の変化の大きさ、色相
および/または彩度の値そのものを表す情報のことをい
う。Further, "hue / saturation information" refers to information representing the magnitude of change in hue and / or saturation at each pixel position, and the hue and / or saturation values themselves.
【0013】また、「色相彩度情報に基づいて、補間演
算を行う画素位置を選択する」とは、高周波色信号にお
いてエッジ付近にアーチファクトが発生しないように、
高周波色信号を算出する画素位置およびその周辺の画素
位置から補間演算を行うために使用する画素位置を選択
することをいう。具体的には、色相や彩度の変化方向に
応じた画素位置や、色相や彩度の値そのものに応じた画
素位置が選択される。"Selecting a pixel position for performing an interpolation operation based on hue / saturation information" means that an artifact is not generated near an edge in a high-frequency color signal.
This means that a pixel position used for performing an interpolation operation is selected from a pixel position at which a high-frequency color signal is calculated and pixel positions around the pixel position. More specifically, a pixel position corresponding to the hue or saturation change direction or a pixel position corresponding to the hue or saturation value itself is selected.
【0014】なお、本発明による信号生成方法において
は、前記色相彩度情報は、前記各画素位置における色相
および/または彩度の値であることが好ましく、さら
に、前記各画素位置における色相および/または彩度の
変化量であることが好ましい。In the signal generation method according to the present invention, it is preferable that the hue / saturation information is a hue and / or saturation value at each of the pixel positions. Alternatively, the change amount is preferably a change in saturation.
【0015】本発明による信号生成装置は、異なる分光
感度を有する複数種類の光電変換素子を単一面上に配置
した撮像デバイスにおいて得られたカラー撮像信号に基
づいて、前記各光電変換素子に対応する各画素位置にお
ける高周波の色情報を含む高周波色信号を生成する信号
生成装置であって、前記各画素位置および該各画素位置
の周囲の画素位置における信号値に基づいて補間演算を
行って前記各画素位置における前記高周波色信号を生成
する信号生成装置において、前記カラー撮像信号に基づ
いて、前記各画素位置における低周波の色情報を表す低
周波色信号を生成する低周波色信号生成手段と、該低周
波色信号に基づいて、前記各画素位置における低周波の
色差情報を表す低周波色差信号を生成する低周波色差信
号生成手段と、該低周波色差信号に基づいて、前記各画
素位置における色相彩度情報を生成する色相彩度情報生
成手段と、該色相彩度情報に基づいて、前記補間演算を
行う画素位置を選択する選択手段と、該選択された画素
位置の信号値に基づいて補間演算を行って、前記高周波
色信号を生成する高周波色信号生成手段とを備えたこと
を特徴とするものである。[0015] The signal generating apparatus according to the present invention corresponds to each of the photoelectric conversion elements based on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface. A signal generation device that generates a high-frequency color signal including high-frequency color information at each pixel position, performing an interpolation operation based on the signal values at each of the pixel positions and pixel positions around the respective pixel positions. In the signal generation device that generates the high-frequency color signal at a pixel position, based on the color imaging signal, a low-frequency color signal generation unit that generates a low-frequency color signal representing low-frequency color information at each pixel position, Low-frequency color difference signal generation means for generating a low-frequency color difference signal representing low-frequency color difference information at each of the pixel positions based on the low-frequency color signal; A hue / saturation information generation unit that generates hue / saturation information at each of the pixel positions based on a frequency / color difference signal, and a selection unit that selects a pixel position where the interpolation calculation is performed based on the hue / saturation information, And a high-frequency color signal generating means for generating the high-frequency color signal by performing an interpolation operation based on the signal value at the selected pixel position.
【0016】なお、本発明による信号生成装置において
は、前記色相彩度情報生成手段は、前記色相彩度情報
を、前記各画素位置における色相および/または彩度の
値として生成する手段であることが好ましく、さらに
は、前記色相彩度情報を、前記各画素位置における色相
および/または彩度の変化量として生成する手段である
ことが好ましい。In the signal generating apparatus according to the present invention, the hue / saturation information generating means is means for generating the hue / saturation information as hue and / or saturation values at each of the pixel positions. It is preferable that the unit generates the hue / saturation information as a change in hue and / or saturation at each pixel position.
【0017】なお、本発明による信号生成方法をコンピ
ュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュ
ータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。The signal generation method according to the present invention may be recorded on a computer-readable recording medium and provided as a program for causing a computer to execute the signal generation method.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明によれば、単板CCDのような撮
像デバイスにおいて得られたカラー撮像信号から各画素
位置における低周波の色信号が生成され、この低周波色
信号に基づいて低周波色差信号が生成され、さらにこの
低周波色差信号から各画素位置における色相彩度情報、
すなわち各画素位置における色相、彩度の変化の大き
さ、色相、彩度の値が生成される。そして、この色相彩
度情報に基づいて、補間演算を行うために使用する画素
位置が選択され、この選択された画素位置の信号値に基
づいて補間演算が行われて高周波色信号が生成される。
このように、本発明によれば、色相彩度情報に基づいて
高周波色信号を生成するようにしたため、例えばある画
素位置において高周波色信号を生成する際に、色相彩度
情報に基づいてその画素位置の色相と補色関係にあるあ
るいは補色に近い信号値を使用することなく、信号値を
求めることができ、これによりエッジ境界にアーチファ
クトが発生することを防止することができる。According to the present invention, a low-frequency color signal at each pixel position is generated from a color imaging signal obtained by an imaging device such as a single-chip CCD, and a low-frequency color signal is generated based on the low-frequency color signal. A color difference signal is generated, and from this low frequency color difference signal, hue saturation information at each pixel position,
That is, values of hue and saturation change, hue, and saturation values at each pixel position are generated. Then, a pixel position to be used for performing an interpolation operation is selected based on the hue / saturation information, and an interpolation operation is performed based on a signal value of the selected pixel position to generate a high-frequency color signal. .
As described above, according to the present invention, since the high-frequency color signal is generated based on the hue saturation information, for example, when a high-frequency color signal is generated at a certain pixel position, the pixel is determined based on the hue saturation information. The signal value can be obtained without using a signal value that is in a complementary color relationship with or close to the hue of the position, thereby preventing the occurrence of an artifact at an edge boundary.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。図1は本発明の実施形態による
信号生成装置の構成を示す概略ブロック図である。図1
に示すように本発明の実施形態による信号生成装置は、
単板CCD1を構成する各光電変換素子において得られ
た色信号R0,G0,B0からなる撮像信号S0から、
各画素位置における高周波の色信号R1,G1,B1か
らなる高周波信号S1を生成するものであり、各色信号
R0,G0,B0により構成される撮像信号S0から低
周波の色情報を表す低周波色信号RL,GL,BLを生
成する低周波色信号生成手段2と、低周波色信号RL,
GL,BLに基づいて、低周波の輝度色差信号YL,C
rL,CbLを生成する低周波輝度色差信号生成手段3
と、低周波の色差信号CrL,CbLに基づいて色相H
ueおよび彩度Satからなる色相彩度情報を生成する
色相彩度情報生成手段4と、色相Hueおよび彩度Sa
tの変化量Vを算出する変化量算出手段5と、色相彩度
情報生成手段4において生成された色相彩度情報および
変化量算出手段5において算出された変化量Vに基づい
て、各画素位置およびその周辺の画素位置を選択して、
選択された画素位置の信号値による補間演算を行って各
画素位置における高周波の色情報を含む色信号R1,G
1,B1を生成する高周波色信号生成手段6とを備え
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a signal generation device according to an embodiment of the present invention. FIG.
As shown in the signal generation device according to the embodiment of the present invention,
From the imaging signal S0 composed of the color signals R0, G0, B0 obtained in each photoelectric conversion element constituting the single CCD 1,
A high-frequency signal S1 composed of high-frequency color signals R1, G1, and B1 at each pixel position is generated. Low-frequency color signal generating means 2 for generating signals RL, GL, BL;
Based on GL and BL, low-frequency luminance and color difference signals YL and C
Low frequency luminance / color difference signal generating means 3 for generating rL and CbL
And the hue H based on the low-frequency color difference signals CrL and CbL.
hue / saturation information generating means 4 for generating hue / saturation information comprising hue and saturation Sat;
The change amount calculating means 5 for calculating the change amount V of t, and the hue / saturation information generated by the hue / saturation information generating means 4 and the change amount V calculated by the change amount calculating means 5, each pixel position And the pixel position around it,
Color signals R1 and G including high-frequency color information at each pixel position are obtained by performing an interpolation operation based on the signal value of the selected pixel position.
1 and B1.
【0020】なお、本発明による信号生成装置は、デジ
タルカメラやフイルムから画像を読み取る撮像装置に備
えられた画像処理装置に設けられるものである。この画
像処理装置としては、単板CCD1において得られた撮
像信号S0から高周波色信号を生成してカラー画像信号
を再構成するものであり、この画像処理装置における高
周波色信号を生成するために、本実施形態による信号生
成装置が用いられるものである。The signal generating device according to the present invention is provided in an image processing device provided in an image pickup device for reading an image from a digital camera or a film. This image processing apparatus regenerates a color image signal by generating a high-frequency color signal from an imaging signal S0 obtained by a single-chip CCD 1. In order to generate a high-frequency color signal in the image processing apparatus, The signal generation device according to the present embodiment is used.
【0021】図2は単板CCD1の光電変換素子の配列
を示す図である。図2(a)はR,G,Bに分光感度を
有するR,G,Bチャンネルの光電変換素子を交互に配
列したものであり、図2(b)は紙面縦方向にR,Gチ
ャンネルを交互に配列したラインと、G,Bチャンネル
を交互に配列したラインとを横方向に交互に配列したも
のであり、輝度に影響を与えるGチャンネルがR,Gチ
ャンネルの2倍となっている。また、図2(c)はC,
M,Yに分光感度を有するC,M,Yチャンネルの光電
変換素子を交互に配列したものであり、図2(d)は
C,M,YチャンネルにさらにGチャンネルを加えた光
電変換素子を交互に配列したものである。ここで、RG
BとCMYとは各原色の色度が定義されているため、相
互に変換可能である。したがって、本発明による信号生
成装置はいずれの配列の単板CCD1から得られる撮像
信号S0から高周波輝度信号YHを生成するものであっ
てもよいが、本実施形態においては、図2(b)に示す
光電変換素子の配列を有する単板CCD1において得ら
れた撮像信号S0に対して処理を施すものとして説明す
る。FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of the photoelectric conversion elements of the single-plate CCD 1. FIG. 2A shows an arrangement in which R, G, and B channel photoelectric conversion elements having spectral sensitivities are alternately arranged in R, G, and B, and FIG. The line in which the lines are alternately arranged and the line in which the G and B channels are alternately arranged are alternately arranged in the horizontal direction, and the G channel which affects the luminance is twice as large as the R and G channels. FIG. 2C shows C,
C, M, and Y channel photoelectric conversion elements having spectral sensitivity in M and Y are alternately arranged. FIG. 2D shows a photoelectric conversion element in which a G channel is added to the C, M, and Y channels. They are arranged alternately. Where RG
Since the chromaticity of each primary color is defined for B and CMY, they can be mutually converted. Therefore, the signal generation device according to the present invention may generate the high-frequency luminance signal YH from the imaging signal S0 obtained from any arrangement of the single-chip CCDs 1. In the present embodiment, the signal generation device shown in FIG. Description will be made assuming that processing is performed on an image pickup signal S0 obtained in the single-plate CCD 1 having the arrangement of the photoelectric conversion elements shown in FIG.
【0022】低周波色信号生成手段2は、単板CCD1
から得られる撮像信号S0から各画素位置における低周
波の色情報を表す低周波色信号RL,GL,BLを生成
するものである。まず、低周波色信号RLの生成につい
て説明する。図2(b)に示す光電変換素子の配列にお
いて、Rチャンネルの素子のみを抽出した状態を図3に
示す。図3においてXで示す素子の位置(以下画素位置
Xとする)においてはR信号は存在しないことから、画
素位置XにおけるR信号を、その近傍画素位置における
R信号の値に基づいて単板CCD1の縦方向および横方
向に対してこの順序で補間演算を施すことにより求め
る。なお、この補間演算としては、線形補間の他、滑ら
かさを重視したBスプライン補間演算、鮮鋭度を重視し
たCubicスプライン補間演算等の高次の補間演算を適用
することができる。The low-frequency color signal generating means 2 includes a single CCD 1
The low-frequency color signals RL, GL, and BL representing low-frequency color information at each pixel position are generated from the image pickup signal S0 obtained from the image signal S0. First, generation of the low-frequency color signal RL will be described. FIG. 3 shows a state in which only the R channel element is extracted from the array of photoelectric conversion elements shown in FIG. Since there is no R signal at the position of the element indicated by X in FIG. 3 (hereinafter referred to as pixel position X), the R signal at the pixel position X is converted into a single CCD 1 Are obtained by performing an interpolation operation in this order in the vertical direction and the horizontal direction. As this interpolation operation, in addition to linear interpolation, a higher-order interpolation operation such as a B-spline interpolation operation that emphasizes smoothness and a Cubic spline interpolation operation that emphasizes sharpness can be applied.
【0023】ここで、Cubic スプライン補間演算および
Bスプライン補間演算について説明する。本実施形態に
おいて使用される撮像信号S0は、等間隔の周期でサン
プリングされた一方向に配列されたサンプリング点(画
素)Xk-2 ,Xk-1 ,Xk ,Xk+1 ,Xk-2…に対応し
た信号値(Sk-2 ,Sk-1 ,Sk,Sk+1 Sk+2 …)を
有するものする。Cubic スプライン補間演算は、オリジ
ナルのサンプリング点(画素)Xk 〜Xk+1 間に設けら
れた補間点Xp の補間データY′を表す3次のCubic ス
プライン補間演算式(1)における補間データYk-1 ,
Yk ,Yk+1 ,Yk+2 にそれぞれ対応する補間係数c
k-1 ,ck ,ck+1 ,ck+2 を、下記にそれぞれ示す演
算により求めるものである。Here, the Cubic spline interpolation calculation and the B spline interpolation calculation will be described. The imaging signal S0 used in the present embodiment is a sampling point (pixel) X k−2 , X k−1 , X k , X k + 1 , X k arranged in one direction sampled at a regular interval. the corresponding signal value in the k-2 ... (S k- 2, S k-1, S k, S k + 1 S k + 2 ...) for those having. Cubic spline interpolating operation, the interpolation data in the original sampling points (pixels) X k ~X k + interpolation point provided between 1 X p Cubic spline interpolation equations of third order which represents the interpolated data Y '(1) Y k-1 ,
Interpolation coefficients c respectively corresponding to Y k , Y k + 1 , and Y k + 2
k-1 , ck , ck + 1 , ck + 2 are obtained by the following calculations.
【0024】 Y′=ck-1 Yk-1 +ck Yk +ck+1 Yk+1 +ck+2 Yk+2 (1) ck-1 =(−t3 +2t2 −t)/2 ck =(3t3 −5t2 +2)/2 ck+1 =(−3t3 +4t2 +t)/2 ck+2 =(t3 −t2)/2 (但し、t(0≦t≦1)は格子間隔を1とし、画素X
k を基準としたときの補間点Xp の画素Xk+1 方向への
位置を示す。) Bスプライン補間演算は、オリジナルのサンプリング点
Xk 〜Xk+1 間に設けられた補間点Xp の補間データ
Y′を表す3次のBスプライン補間演算式(2)におけ
る補間データYk-1 、Yk 、Yk+1 、Yk+2 にそれぞれ
対応する補間係数bk-1 ,bk ,bk+1 ,bk+2 を、下
記にそれぞれ示す演算により求めるものである。Y ′ = c k−1 Y k−1 + c k Y k + c k + 1 Y k + 1 + c k + 2 Y k + 2 (1) c k−1 = (− t 3 + 2t 2 −t) ) / 2 ck = (3t 3 -5t 2 +2) / 2 ck + 1 = (-3t 3 + 4t 2 + t) / 2 ck + 2 = (t 3 −t 2 ) / 2 (where t ( 0 ≦ t ≦ 1) means that the grid interval is 1 and the pixel X
The position of the interpolation point Xp in the pixel Xk + 1 direction with respect to k is shown. In the B-spline interpolation operation, the interpolation data Y k in the cubic B-spline interpolation expression (2) representing the interpolation data Y ′ of the interpolation point X p provided between the original sampling points X k to X k + 1 is calculated. Interpolation coefficients b k−1 , b k , b k + 1 , and b k + 2 corresponding to −1 , Y k , Y k + 1 , and Y k + 2 , respectively, are obtained by the following calculations. .
【0025】 Y′=bk-1 Yk-1 +bk Yk +bk+1 Yk+1 +bk+2 Yk+2 (2) bk-1 =(−t3 +3t2 −3t+1)/6 bk =(3t3 −6t2 +4)/6 bk+1 =(−3t3 +3t2 +3t+1)/6 bk+2 =t3 /6 (但し、t(0≦t≦1)は格子間隔を1とし、画素X
k を基準としたときの補間点Xp の画素Xk+1 方向への
位置を示す。) なお、本実施形態においては、色信号を平滑化する観点
からBスプライン補間演算を行うことが好ましく、また
補間演算を行うことなく単にローパスフィルタによって
フィルタリング処理することにより画素位置Xにおける
色信号RLを求めるようにしてもよい。ローパスフィル
タとしては、単板CCD1の全光電変換素子によりサン
プリングした場合のナイキスト周波数をfsとした場
合、図2(b)に示す光電変換素子の配列を有する単板
CCD1では元の色信号R0は縦横方向には全信号の1
/2しか存在しないことから、1/2fs以上の高周波
成分をカットするものであることが好ましい。なお、ロ
ーパスフィルタの特性は、単板CCD1における光電変
換素子の配列に応じて変更することが好ましい。Y ′ = b k−1 Y k−1 + b k Y k + b k + 1 Y k + 1 + b k + 2 Y k + 2 (2) b k−1 = (− t 3 + 3t 2 −3t + 1) ) / 6 b k = (3t 3 -6t 2 +4) / 6 b k + 1 = (- 3t 3 + 3t 2 + 3t + 1) / 6 b k + 2 = t 3/6 ( where, t (0 ≦ t ≦ 1 ) Indicates that the grid interval is 1 and the pixel X
The position of the interpolation point Xp in the pixel Xk + 1 direction with respect to k is shown. In the present embodiment, it is preferable to perform a B-spline interpolation operation from the viewpoint of smoothing the color signal. In addition, the color signal RL at the pixel position X is obtained by simply performing a filtering process using a low-pass filter without performing the interpolation operation. May be obtained. As a low-pass filter, when the Nyquist frequency when sampling is performed by all the photoelectric conversion elements of the single-chip CCD 1 is fs, the original color signal R0 of the single-chip CCD 1 having the arrangement of the photoelectric conversion elements shown in FIG. One of all signals in the vertical and horizontal directions
Since only / 2 exists, it is preferable to cut high-frequency components of 1/2 fs or more. Note that the characteristics of the low-pass filter are preferably changed according to the arrangement of the photoelectric conversion elements in the single-chip CCD 1.
【0026】ここで、演算時間を短縮するために下記の
ように補間演算を行うことが好ましい。図4はこの好ま
しい補間演算を説明するための図である。なお、ここで
も色信号RLの算出について説明する。図4において
は、○の画素位置が元々色信号R0が存在する画素位置
であり、□がX方向における補間演算により算出された
色信号RLが存在する画素位置、×がY方向における補
間演算により算出された色信号RLが存在する画素位置
を示し、色信号RLを算出する補間点の近傍4×4の画
素位置における色信号RLから画素位置×の色信号RL
を求めるものである。まず、X方向において求める画素
位置×の色信号RLを算出する補間点の近傍4ライン
(ここでラインとはX方向のラインとし、それぞれライ
ン1からライン4とする)について、画素位置□におけ
る色信号RLを求め、4ライン分の信号をラインバッフ
ァに記憶する。なお、図4においては色信号RLが算出
された画素位置を■で示している。Here, it is preferable to perform the interpolation operation as described below in order to reduce the operation time. FIG. 4 is a diagram for explaining this preferred interpolation operation. Here, the calculation of the color signal RL will be described. In FIG. 4, the pixel position of ○ is the pixel position where the color signal R0 originally exists, □ is the pixel position where the color signal RL calculated by the interpolation operation in the X direction exists, and × is the pixel position where the color signal R0 is present in the Y direction. Indicates the pixel position where the calculated color signal RL exists, and indicates the color signal RL at the pixel position x from the color signal RL at the 4 × 4 pixel position near the interpolation point for calculating the color signal RL.
Is what you want. First, for the four lines near the interpolation point for calculating the color signal RL at the pixel position x to be determined in the X direction (here, the lines are lines in the X direction, and lines 1 to 4 respectively), the color at the pixel position □ The signal RL is obtained, and signals for four lines are stored in the line buffer. In FIG. 4, the pixel position at which the color signal RL is calculated is indicated by ■.
【0027】次いで、算出された4ライン分の画素位置
■における色信号RLに基づいて、画素位置×における
色信号RLを算出する。そして、次のライン(ライン
5)の画素位置□における色信号RLを算出するには、
ライン1の色信号RLをラインバッファから消去しライ
ン5の色信号RLをラインバッファに記憶して、上記と
同様に画素位置□の色信号RLを算出するとともに、ラ
イン4およびライン5の間における画素位置×における
色信号RLを算出する。以下この処理を1ライン毎に繰
り返すことにより、全ての画素位置□、×における色信
号RLを算出して全画素位置における色信号RLを得る
ことができる。Next, the color signal RL at the pixel position x is calculated based on the calculated color signal RL at the pixel position 分 の for the four lines. Then, to calculate the color signal RL at the pixel position □ of the next line (line 5),
The color signal RL of line 1 is erased from the line buffer, the color signal RL of line 5 is stored in the line buffer, and the color signal RL of the pixel position □ is calculated in the same manner as described above. The color signal RL at the pixel position x is calculated. Hereinafter, by repeating this process for each line, the color signals RL at all the pixel positions □ and × can be calculated to obtain the color signals RL at all the pixel positions.
【0028】そして、色信号BLについても、上述した
ような補間演算あるいはローパスフィルタによるフィル
タリング処理により色信号B0が存在しない画素位置X
における信号が求められる。The color signal BL is also subjected to the above-described interpolation calculation or filtering by a low-pass filter so that the pixel position X at which the color signal B0 does not exist is determined.
Is obtained.
【0029】また、色信号G0は色信号R0および色信
号B0よりも多くの画素位置において信号値が得られる
ため、色信号GLについてはその周波数特性を色信号R
Lおよび色信号BLと整合させるために、画素を1/2
に間引き、間引いた後に上述したような補間演算あるい
はローパスフィルタによるフィルタリング処理を行うこ
とにより、色信号G0が存在しない画素位置Xにおける
色信号GLを求める。Since the signal value of the color signal G0 can be obtained at more pixel positions than the color signal R0 and the color signal B0, the frequency characteristic of the color signal GL is expressed by the color signal R0.
In order to match with L and the color signal BL, the pixel is halved.
Then, the color signal GL at the pixel position X where the color signal G0 does not exist is obtained by performing the above-described interpolation operation or the filtering process using the low-pass filter after the thinning.
【0030】低周波輝度色差信号生成手段3において
は、低周波色信号RL,GL,BLから下記の式(3)
により低周波輝度信号YLおよび低周波色差信号Cr
L,CbLを算出する。The low frequency luminance / color difference signal generating means 3 derives the following equation (3) from the low frequency color signals RL, GL, BL.
The low frequency luminance signal YL and the low frequency color difference signal Cr
L and CbL are calculated.
【0031】 YL=0.3RL+0.6GL+0.1BL CrL=0.7RL−0.6GL−0.1BL (3) CbL=−0.3RL−0.6GL+0.9BL なお、低周波輝度信号YLは高周波色信号生成手段6に
入力され、低周波色差信号CrL,CbLは色相彩度情
報生成手段4に入力される。YL = 0.3RL + 0.6GL + 0.1BL CrL = 0.7RL-0.6GL-0.1BL (3) CbL = -0.3RL-0.6GL + 0.9BL Note that the low-frequency luminance signal YL is a high-frequency color signal. The low frequency color difference signals CrL and CbL are input to the signal generation means 6 and input to the hue / saturation information generation means 4.
【0032】色相彩度情報生成手段4は、低周波輝度色
差信号生成手段3において生成された低周波色差信号C
rL,CbLに基づいて、下記の式(4)および(5)
により色相Hueおよび彩度Satを生成する。The hue / saturation information generating means 4 outputs the low-frequency color-difference signal C generated by the low-frequency luminance / color-difference signal generating means 3.
Based on rL and CbL, the following equations (4) and (5)
Generates the hue Hue and the saturation Sat.
【0033】 Hue=tan-1(CbL/CrL) (4) Sat=√(CrL2+CbL2) (5) ここで、8ビットにより表されるR(R=255,G=
0,B=0),G(R=0,G=255,B=0),B
(R=0,G=0,B=255)およびC(R=0,G
=255,B=255),M(R=255,G=0,B
=255),Y(R=255,G=255,B=0)の
色における色相Hueおよび彩度Satの関係を図5に
示す。なお、図5においては原点から放射方向が彩度S
atを表し、CrL軸に対する角度θが色相Hueを表
し、R,G,B,C,M,Yの各符号に付した数字は、
上記式(4)および(5)により算出される(色相,彩
度)を表している。Hue = tan −1 (CbL / CrL) (4) Sat = √ (CrL 2 + CbL 2 ) (5) Here, R represented by 8 bits (R = 255, G =
0, B = 0), G (R = 0, G = 255, B = 0), B
(R = 0, G = 0, B = 255) and C (R = 0, G
= 255, B = 255), M (R = 255, G = 0, B
= 255) and Y (R = 255, G = 255, B = 0) are shown in FIG. 5 for the relationship between the hue Hue and the saturation Sat. In FIG. 5, the emission direction from the origin is the saturation S
at, the angle θ with respect to the CrL axis represents the hue Hue, and the numbers attached to the respective symbols of R, G, B, C, M, and Y are as follows:
(Hue, saturation) calculated by the above equations (4) and (5).
【0034】変化量算出手段5は、色相彩度情報生成手
段4において生成された色相Hueおよび彩度Satに
基づいて、各画素位置における色相Hueおよび彩度S
atそれぞれの変化量の加算値としての変化量Vを求め
る。この変化量Vは、各画素位置を中心とする3×3画
素の範囲内における色相Hueおよび彩度Satに対し
て、ロビンソンのエッジ検出フィルタによりフィルタリ
ング処理を行うことにより求めることができる(画像解
析ハンドブック、高木幹雄、下田陽久、東京大学出版
会、1991、1/17、PP554)。このロビンソンのエッジ検
出フィルタを図6に示す。図6(a)に示すフィルタは
図7に示す矢印A方向のエッジ強度を算出するためのフ
ィルタであり、以下図6(b)に示すフィルタは矢印B
方向、図6(c)に示すフィルタは矢印C方向、図6
(d)に示すフィルタは矢印D方向のエッジ強度を算出
するためのフィルタである。具体的には色相Hueにつ
いてみると、図8に示すように各画素位置の色相Hue
をHueij(i,j=−1〜1)とした場合、矢印A方
向の変化量V1は下記の式(6)により求めることがで
きる。Based on the hue Hue and the saturation Sat generated by the hue / saturation information generating means 4, the change amount calculating means 5 calculates the hue Hue and the saturation S at each pixel position.
A change amount V as an added value of the change amounts of at is obtained. The change amount V can be obtained by performing a filtering process using a Robinson edge detection filter on the hue Hue and the saturation Sat in a range of 3 × 3 pixels centered on each pixel position (image analysis). Handbook, Mikio Takagi, Hirohisa Shimoda, University of Tokyo Press, 1991, January 17, PP554). FIG. 6 shows this Robinson edge detection filter. The filter shown in FIG. 6A is a filter for calculating the edge strength in the direction of arrow A shown in FIG. 7, and the filter shown in FIG.
The direction shown in FIG. 6C is indicated by an arrow C in FIG.
The filter shown in (d) is a filter for calculating the edge strength in the direction of arrow D. Specifically, regarding the hue Hue, as shown in FIG. 8, the hue Hue at each pixel position is shown.
Is Hueij (i, j = −1 to 1), the change amount V1 in the direction of arrow A can be obtained by the following equation (6).
【0035】 V1=|Hue-1-1+2Hue0-1+Hue1-1-Hue-11-2Hue01-Hue11|+1 (6) ここで、1を加算したのは変化量V1の値を0としない
ためである。そして、同様にして矢印B,C,D方向の
変化量V2,V3,V4も求めることができる。また、
彩度Satの変化量についても色相Hueの変化量と同
様に求めることができる。V1 = | Hue -1-1 + 2Hue 0-1 + Hue 1-1 -Hue -11 -2Hue 01 -Hue 11 | +1 (6) Here, 1 is added to the change amount V1. This is because the value is not set to 0. Then, the amounts of change V2, V3, and V4 in the directions of arrows B, C, and D can be obtained in the same manner. Also,
The change amount of the saturation Sat can be obtained in the same manner as the change amount of the hue Hue.
【0036】また、ここではロビンソンのエッジ検出フ
ィルタにより変化量V1〜V4を求めているが、微分フ
ィルタや差分フィルタによって求めるようにしてもよ
い。Although the amounts of change V1 to V4 are obtained by the Robinson edge detection filter here, they may be obtained by a differential filter or a difference filter.
【0037】このようにして各画素位置における色相H
ueおよび彩度Satの変化量V1〜V4が求められる
と、変化量V1〜V4の平均値を求め、色相Hueおよ
び彩度Satそれぞれの変化量の平均値を加算して変化
量Vを求める。なお、この変化量Vとしては色相Hue
および彩度Sat毎に算出してもよく、これらを重み付
け加算して算出してもよい。Thus, the hue H at each pixel position
When the change amounts V1 to V4 of the ue and the saturation Sat are obtained, the average value of the change amounts V1 to V4 is obtained, and the average value of the change amounts of the hue Hue and the saturation Sat is added to obtain the change amount V. The change amount V is the hue Hue
And saturation Sat, or may be calculated by weighting and adding them.
【0038】高周波色信号生成手段6は、色相彩度情報
生成手段4において生成された色相Hue、彩度Sat
の値および/または変化量算出手段5において算出され
た変化量Vに基づいて、高周波の色信号R1,G1,B
1からなる高周波信号S1を生成する。まず、変化量V
にのみ基づいての色信号R1,G1,B1の算出につい
て説明する。The high-frequency color signal generator 6 generates the hue Hue and the saturation Sat generated by the hue / saturation information generator 4.
Of the high-frequency color signals R1, G1, B based on the
1 is generated. First, the change amount V
The calculation of the color signals R1, G1, and B1 based only on will be described.
【0039】まず、色相Hueおよび彩度Satの変化
が少ない場合(ケース1)について説明する。なお、
「変化が少ない」とは変化量Vが例えば40未満の値と
なる場合をいう。色相Hueおよび彩度Satの変化が
少ない場合には、その画素位置周辺においては色の変化
が少ないということができ、この場合には下記の式
(7)に示すように、その画素位置における高周波色信
号と低周波色信号との差は略等しいという関係が成立す
る。一方、図9に示すように、色相Hueの変化があっ
ても彩度Satの変化が小さい場合(ケース2)には、
その画素位置におけるRGBの色信号は略等しくなって
その画素位置周辺はグレーであるということができるた
め、同様に式(7)の関係が成立する。なお、この関係
は各色信号が光量の対数により表されている場合に成立
するものであり、色信号が光量により表されている場合
には、その関係は式(7′)に示すものとなるが、本実
施形態においては、各色信号は光量の対数により表され
ているものとして説明する。また、式(7)、(7′)
において、Y1は高周波の輝度信号(低周波成分をも含
むもの)とする。First, the case where the changes in hue Hue and saturation Sat are small (case 1) will be described. In addition,
“Small change” means that the change amount V is, for example, less than 40. When there is little change in hue Hue and saturation Sat, it can be said that there is little change in color around the pixel position. In this case, as shown in the following equation (7), the high frequency at the pixel position is high. The relationship is established that the difference between the color signal and the low-frequency color signal is substantially equal. On the other hand, as shown in FIG. 9, when the change in the saturation Sat is small even when the hue Hue changes (case 2),
Since the RGB color signals at the pixel position are substantially equal and the periphery of the pixel position can be said to be gray, the relationship of Expression (7) is similarly established. Note that this relationship holds when each color signal is represented by the logarithm of the amount of light, and when the color signal is represented by the amount of light, the relationship is expressed by Expression (7 '). However, in the present embodiment, each color signal is described as being represented by the logarithm of the amount of light. Equations (7) and (7 ')
In the above, Y1 is a high-frequency luminance signal (including a low-frequency component).
【0040】 Y1−YL=R1−RL=G1−GL=B1−BL (7) YL:RL:GL:BL=Y1:R1:G1:B1 (7′) したがって、低周波色信号生成手段2において低周波の
色信号RL,GL,BLが算出されているため、元々そ
の画素位置に存在する色信号(例えばR0)を高周波の
色信号R1として式(7)の関係を用いれば、他の高周
波色信号(G1,B1)を算出することができる。Y1-YL = R1-RL = G1-GL = B1-BL (7) YL: RL: GL: BL = Y1: R1: G1: B1 (7 ') Therefore, in the low-frequency color signal generating means 2, Since the low-frequency color signals RL, GL, and BL are calculated, if the color signal (for example, R0) originally existing at the pixel position is used as the high-frequency color signal R1 using the relationship of Expression (7), other high-frequency signals are obtained. The color signals (G1, B1) can be calculated.
【0041】具体的に、図10に示すように画素位置に
参照番号を付した場合、画素位置R4においてはR0=
R1であり、低周波輝度信号YL(R4)、高周波輝度
信号Y1(R4)、画素位置R4が元々有する色信号R0
(R4)、および低周波色信号RL(R4)には、下記の
式(8)の関係が成立する。[0041] Specifically, when subjected to reference numbers in the pixel position as shown in FIG. 10, in the pixel position R 4 R0 =
Is R1, the low-frequency luminance signal YL (R 4), the high-frequency luminance signal Y1 (R 4), the color signals R0 originally included in the pixel position R 4
(R 4 ) and the low-frequency color signal RL (R 4 ) satisfy the following equation (8).
【0042】 YL(R4)−RL(R4)=Y1(R4)−R0(R4) (8) したがって、画素位置R4における高周波成分のみを表
す輝度信号YH(R4)は、 YH(R4)=Y1(R4)−YL(R4)=R0(R4)−RL(R4) (9 ) となる。よって、この高周波の輝度信号YH(R4)を
画素位置R4における低周波の色信号GL,BLに加算
することにより、画素位置R4における高周波の色信号
G1(R4),B1(R4)は、下記の式(10),(1
1)に示すように求めることができる。YL (R 4 ) −RL (R 4 ) = Y 1 (R 4 ) −R 0 (R 4 ) (8) Therefore, the luminance signal YH (R 4 ) representing only the high-frequency component at the pixel position R 4 is become YH (R 4) = Y1 ( R 4) -YL (R 4) = R0 (R 4) -RL (R 4) (9). Therefore, the color signal GL of the low-frequency to high-frequency luminance signal YH (R 4) at the pixel position R 4, by adding to the BL, the high frequency of the color signal at the pixel position R 4 G1 (R 4), B1 (R 4 ) is given by the following equations (10) and (1)
It can be obtained as shown in 1).
【0043】 G1(R4)=GL(R4)+R0(R4)−RL(R4) (10) B1(R4)=BL(R4)+R0(R4)−RL(R4) (11) ここで、図11(a)〜(c)に示すようにRGB各信
号の絶対値が異なり、図中の矢印に示すエッジの差のみ
が略等しい部分における高周波の色信号の算出について
説明する。まず、図12に示すように高周波色信号を算
出する画素位置の周囲のRGB信号のみにより補間演算
を行うと、図13(a)に示すようにエッジ部分に偽色
が発生する。一方、式(7)に示す関係が成立している
とすると、図11(d)〜(f)に示すように、算出さ
れた高周波色信号によってはエッジの形状に差が生じな
いため、図13(b)に示すように偽色は発生しないも
のとなる。なお、図11(e),(f)においては、低
周波の色信号GL,BLにR0(またはR1)−RLを
加算することにより、Rの画素位置における高周波の色
信号G1,B1を算出しているものである。[0043] G1 (R 4) = GL ( R 4) + R0 (R 4) -RL (R 4) (10) B1 (R 4) = BL (R 4) + R0 (R 4) -RL (R 4) (11) Here, as shown in FIGS. 11A to 11C, calculation of a high-frequency color signal in a portion where the absolute values of the RGB signals are different and only the difference between the edges indicated by arrows in the diagram is substantially equal explain. First, as shown in FIG. 12, when the interpolation operation is performed only with the RGB signals around the pixel position where the high-frequency color signal is calculated, a false color is generated at the edge portion as shown in FIG. On the other hand, if it is assumed that the relationship shown in Expression (7) holds, as shown in FIGS. 11D to 11F, there is no difference in edge shape depending on the calculated high-frequency color signal. As shown in FIG. 13B, no false color is generated. In FIGS. 11E and 11F, R0 (or R1) -RL is added to the low-frequency color signals GL and BL to calculate the high-frequency color signals G1 and B1 at the pixel position of R. Is what you are doing.
【0044】なお、彩度Satの値が小さい場合には、
RGB各色信号が略等しいことから、Y1(R4)=R
0(R4)とし、この関係に基づいて下記の式(1
2),(13)により高周波の色信号G1(R4),B
1(R4)を算出してもよい。When the value of the saturation Sat is small,
Since the respective RGB color signals are substantially equal, Y1 (R 4 ) = R
0 (R 4 ), and based on this relationship, the following equation (1)
2), (13) by high-frequency color signal G1 (R 4), B
1 (R 4 ) may be calculated.
【0045】 G1(R4)=GL(R4)+R0(R4)−YL(R4) (12) B1(R4)=BL(R4)+R0(R4)−YL(R4) (13) なお、Bの画素位置におけるR信号、G信号およびGの
画素位置におけるR信号、B信号についても上記と同様
にして算出することができる。[0045] G1 (R 4) = GL ( R 4) + R0 (R 4) -YL (R 4) (12) B1 (R 4) = BL (R 4) + R0 (R 4) -YL (R 4) (13) The R signal and G signal at the B pixel position and the R signal and B signal at the G pixel position can be calculated in the same manner as described above.
【0046】次に、色相Hueが一定で彩度Satが変
化する場合(ケース3)は、以下のようにして高周波の
色信号R1,G1,B1を算出する。図14は、色相H
ueが一定で彩度Satが変化する場合の高周波色信号
の算出を説明するための図である。なお、ここでは色相
HueがRにおいて一定であり、彩度が図14の斜線部
分に存在する場合について説明する。この場合は、Rが
高彩度であるという前提で算出される信号と、Rが低彩
度であるという前提で算出される信号との重み付け加算
により、高周波の色信号R1,G1,B1が算出され
る。例えば、Rが高彩度であるという前提で算出される
高周波の色信号をRh1、Rが低彩度であるという前提
で算出される高周波の色信号をRl1とすると、色信号
R1は下記の式(14)により算出される。なお、ここ
で高彩度とは彩度Satが20以上であり、低彩度とは
彩度Satが10未満であることをいう。Next, when the hue Hue is constant and the saturation Sat changes (case 3), the high-frequency color signals R1, G1, B1 are calculated as follows. FIG. 14 shows the hue H
FIG. 7 is a diagram for explaining calculation of a high-frequency color signal when ue is constant and saturation Sat changes. Here, a case will be described in which the hue Hue is constant at R and the saturation exists in the hatched portion in FIG. In this case, high-frequency color signals R1, G1, and B1 are calculated by weighting and adding a signal calculated on the assumption that R has high saturation and a signal calculated on the assumption that R has low saturation. You. For example, assuming that a high-frequency color signal calculated on the assumption that R has high saturation is Rh1, and a high-frequency color signal calculated on the assumption that R has low saturation is R11, the color signal R1 is represented by the following equation ( 14). Here, high saturation means that the saturation Sat is 20 or more, and low saturation means that the saturation Sat is less than 10.
【0047】 R1=α・Rh1+(1−α)・Rl1 (14) 但し、α:彩度Satに応じて定められる重み係数 なお、信号Rl1は、上述した色相Hueの変化があっ
ても彩度Satが小さい場合において算出された高周波
の色信号R1を使用すればよい。また、信号Rh1につ
いては後述する色相Hueおよび彩度Satの値そのも
のに基づく処理と同一の処理により算出される。R1 = α · Rh1 + (1−α) · R11 (14) where α is a weighting coefficient determined according to the saturation Sat. Note that the signal R11 has a saturation even if the hue Hue described above changes. What is necessary is just to use the high frequency color signal R1 calculated when Sat is small. The signal Rh1 is calculated by the same processing as the processing based on the values of the hue Hue and the saturation Sat itself, which will be described later.
【0048】一方、色相Hueおよび彩度Satの変化
がともに大きい場合(ケース4)についても、色相Hu
eおよび彩度Satの値そのものに基づく処理と同一の
処理により高周波の色信号が算出される。On the other hand, when the change in both the hue Hue and the saturation Sat is large (case 4), the hue Hu is also changed.
A high-frequency color signal is calculated by the same processing as that based on the values of e and the saturation Sat itself.
【0049】次に、色相Hueおよび彩度Satの値そ
のものに基づく高周波の色信号の算出について説明す
る。まず、色相Hueの値に応じた色信号の算出(ケー
ス5)について説明する。なお、この色相Hueの値に
応じた色信号の算出は、上述した彩度Satが高彩度で
ある場合の式(14)における信号Rh1の算出、色相
Hueおよび彩度Satの変化がともに大きい場合(ケ
ース4)にも適用される。まず、色相HueがRである
と判断された場合、その画素位置における輝度信号はR
の色信号が支配的であることから、下記の式(15)に
示す関係が成立する。Next, calculation of a high-frequency color signal based on the values of the hue Hue and the saturation Sat itself will be described. First, the calculation of the color signal according to the value of the hue Hue (case 5) will be described. The calculation of the color signal in accordance with the value of the hue Hue is based on the calculation of the signal Rh1 in the equation (14) in the case where the saturation Sat is high and the change in both the hue Hue and the saturation Sat ( Also applies to case 4). First, when it is determined that the hue Hue is R, the luminance signal at that pixel position is R
Is dominant, the relationship shown in the following equation (15) is established.
【0050】Y1−YL=R1−RL (15) ここで、高周波の色信号R1,G1,B1を算出する画
素位置を図10の画素位置B0とすると、式(15)の
関係より、 Y1(B0)−YL(B0)=R1(B0)−RL(B0) (16) となる。式(16)における色信号R1(B0)は画素
位置B0の近傍の画素位置R0,R1,R3,R4における
色信号R0に基づいて算出する。具体的には、4画素位
置R0,R1,R3,R4における色信号R0の平均値であ
ってもよく、色相Hueおよび/または彩度Satの変
化が最も少ない方向の画素位置における信号値のみを用
いて算出してもよい。ここで、色相Hueおよび/また
は彩度Satの変化が最も少ない方向が画素位置R3の
方向であったとすると、 R1(B0)=BL(B0)+R0(R3)−RL(B0) (17) により画素位置B0における色信号R1(B0)を算出で
きる。ここで、式(17)においては、R1(B0)=
R0(R3)としてもよい。なお、Bの画素位置におけ
るR信号、G信号およびGの画素位置におけるR信号、
B信号についても同様にして算出することができる。ま
た、色相HueがGやBと判断された場合には、 Y1−YL=G1−GL (18) Y1−YL=B1−BL (19) の関係に基づいて、上記と同様に高周波の色信号R1,
G1,B1を算出することができる。[0050] Y1-YL = R1-RL ( 15) wherein, when the pixel position B 0 in FIG. 10 pixel positions to calculate a high frequency color signals R1, G1, B1, from the relation of equation (15), Y1 (B 0 ) −YL (B 0 ) = R 1 (B 0 ) −RL (B 0 ) (16) The color signal R1 (B 0 ) in the equation (16) is calculated based on the color signal R0 at the pixel positions R 0 , R 1 , R 3 , R 4 near the pixel position B 0 . Specifically, it may be the average value of the color signals R0 at the four pixel positions R 0 , R 1 , R 3 , and R 4 , and may be the pixel value in the direction where the change in the hue Hue and / or the saturation Sat is the least. The calculation may be performed using only the signal value. Here, the change of hue Hue and / or saturation Sat is the smallest direction assumed to be the direction of the pixel position R 3, R1 (B 0) = BL (B 0) + R0 (R 3) -RL (B 0 ) (17) enables calculates color signals R1 (B 0) at the pixel position B 0. Here, in the equation (17), R1 (B 0 ) =
May R0 (R 3). Note that the R signal and the G signal at the B pixel position and the R signal at the G pixel position,
The B signal can be similarly calculated. If the hue Hue is determined to be G or B, a high-frequency color signal is obtained in the same manner as described above based on the relationship of Y1-YL = G1-GL (18) Y1-YL = B1-BL (19) R1,
G1 and B1 can be calculated.
【0051】一方、色相Hueがシアン(C)であると
判断された場合には、その画素位置における輝度信号は
G信号およびB信号が支配的であることから、下記の式
(20)に示す関係が成立する。On the other hand, when it is determined that the hue Hue is cyan (C), since the G signal and the B signal are dominant in the luminance signal at the pixel position, the following equation (20) is used. The relationship is established.
【0052】 Y1−YL=G1−GL=B1−BL (20) ここで、高周波の色信号R1,G1,B1を算出する画
素位置を図10の画素位置B0とすると、式(20)の
関係より下記の式(21)、(22)によって画素位置
B0における高周波の色信号R1(B0),G1(B0)
を求めることができる。[0052] Y1-YL = G1-GL = B1-BL (20) Here, if the pixel position to calculate the high frequency color signals R1, G1, B1 and the pixel position B 0 in FIG. 10, formula (20) the following equation from the relationship (21), the color signals R1 (B 0) of the RF at the pixel position B 0 by (22), G1 (B 0)
Can be requested.
【0053】 R1(B0)=RL(B0)+B0(B0)−BL(B0) (21) G1(B0)=GL(B0)+B0(B0)−BL(B0) (22) 一方、画素位置G5における高周波の色信号R1
(G5),B1(G5)は下記の式(23)、(24)に
より求めることができる。[0053] R1 (B 0) = RL ( B 0) + B0 (B 0) -BL (B 0) (21) G1 (B 0) = GL (B 0) + B0 (B 0) -BL (B 0) (22) on the other hand, the high frequency of the color signal at the pixel position G 5 R1
(G 5 ) and B1 (G 5 ) can be obtained by the following equations (23) and (24).
【0054】 R1(G5)=RL(G5)+G0(G5)−GL(G5) (23) B1(G5)=BL(G5)+G0(G5)−GL(G5) (24) また、画素位置R4における高周波の色信号G1,B1
については、上述したように色相HueがRと判断され
た場合と同様にして求める。ここで、色相Hueおよび
/または彩度Satの変化が最も少ない方向が画素位置
G6方向である場合には、 G1(R4)=GL(R4)+G0(G6)−GL(R4)=G0(G6)(25 ) により画素位置R4における色信号G1を算出すること
ができ、色相Hueおよび/または彩度Satの変化が
最も少ない方向が画素位置B3の方向である場合には、 B1(R4)=BL(R4)+B0(B3)−BL(R4)=B0(B3)(26 ) により画素位置R4における色信号B1を算出すること
ができる。[0054] R1 (G 5) = RL ( G 5) + G0 (G 5) -GL (G 5) (23) B1 (G 5) = BL (G 5) + G0 (G 5) -GL (G 5) (24) in the high-frequency color signal at the pixel position R 4 G1, B1
Is determined in the same manner as when the hue Hue is determined to be R as described above. Here, if the change of hue Hue and / or saturation Sat is the least direction pixel position G 6 direction, G1 (R 4) = GL (R 4) + G0 (G 6) -GL (R 4 ) = G0 (G 6) ( 25) makes it possible to calculate the color signals G1 at a pixel position R 4, when the change in the hue hue and / or saturation Sat is the least direction is the direction of the pixel position B 3 the can calculate the B1 (R 4) = BL ( R 4) + B0 (B 3) -BL (R 4) = B0 (B 3) color signals B1 at the pixel position R 4 by (26).
【0055】なお、色相Hueがマゼンタ、イエローと
判断された場合にも、それぞれ下記の式(27)、(2
8)に示す関係を用いることにより、上記と同様にして
各画素位置における高周波の色信号R1,G1,B1を
算出することができる。When the hue Hue is determined to be magenta or yellow, the following equations (27) and (2)
By using the relationship shown in 8), the high-frequency color signals R1, G1, and B1 at each pixel position can be calculated in the same manner as described above.
【0056】 Y1−YL=R1−RL=B1−BL (27) Y1−YL=R1−RL=G1−GL (28) ここで、ある画素位置における信号値を求める場合にお
いて、その画素位置が本来有する色相Hueがある場
合、その色相Hueと補色関係にあるあるいはその補色
に近い信号値を用いて補間演算を行って高周波色信号R
1,G1,B1を求めると、アーチファクトが発生しや
すくなる。例えば、色相HueがRであるのにGの信号
値を用いてその画素位置の信号値を求めると、元々Gの
信号値はノイズと見なせるほど小さいものが、補間演算
を行うことにより信号値が増幅されてエッジ境界におい
て粒状のアーチファクトが発生する。このため、本実施
形態のように信号を算出する画素位置における色相Hu
eの値に応じて、その色相Hueとは補色関係となる色
信号を用いることなく、高周波の色信号R1,G1,B
1を算出することにより、エッジ境界に発生するアーチ
ファクトを抑制することができる。Y1-YL = R1-RL = B1-BL (27) Y1-YL = R1-RL = G1-GL (28) Here, when a signal value at a certain pixel position is obtained, the pixel position is originally determined. When there is a hue Hue having the hue Hue, the high-frequency color signal R
If 1, G1 and B1 are determined, artifacts are likely to occur. For example, when the signal value of the pixel position is obtained by using the signal value of G while the hue Hue is R, the signal value of G is originally small enough to be regarded as noise. Amplified and grain artifacts occur at the edge boundaries. For this reason, the hue Hu at the pixel position where the signal is calculated as in the present embodiment.
In accordance with the value of e, high-frequency color signals R1, G1, and B are used without using color signals having a complementary color relationship with the hue Hue.
By calculating 1, it is possible to suppress artifacts occurring at the edge boundaries.
【0057】なお、色相Hueがある色相とある色相と
の中間の色相、例えば色相HueがRとマゼンタの中間
の色相である場合には、色相HueがRであるという前
提で算出される色信号と、色相Hueがマゼンタである
という前提で算出される色信号との重み付け加算によ
り、高周波の色信号R1,G1,B1を算出すればよ
い。例えば、R信号について考えると、色相HueがR
であるという前提で算出される高周波の色信号をRr
1、色相Hueがマゼンタであるという前提で算出され
る高周波の色信号をRm1とすると、色信号R1は下記
の式(29)により算出される。If the hue Hue is an intermediate hue between a certain hue and a certain hue, for example, if the hue Hue is an intermediate hue between R and magenta, the color signal calculated on the premise that the hue Hue is R And the high-frequency color signals R1, G1, and B1 may be calculated by weighting and adding the color signals calculated on the assumption that the hue Hue is magenta. For example, considering the R signal, the hue Hue is R
Rr is the high-frequency color signal calculated on the assumption that
1. Assuming that a high-frequency color signal calculated on the assumption that the hue Hue is magenta is Rm1, the color signal R1 is calculated by the following equation (29).
【0058】 R1=β・Rr1+(1−β)・Rm1 (29) 但し、β:色相Hueに応じた重み係数 次に、彩度Satに応じた色信号の算出(ケース7)に
ついては、彩度Satが小さい場合には、上述した色相
Hueの変化はあっても彩度Satが小さい場合と同様
にして色信号R1,G1,B1を算出し、彩度Satが
所定値(例えば20)よりも大きい場合には、彩度Sa
tに拘わらず、上述した色相Hueに応じた処理により
色信号R1,G1,B1が算出される。R1 = β · Rr1 + (1−β) · Rm1 (29) where β is a weight coefficient according to the hue Hue. Next, for the calculation of the color signal according to the saturation Sat (case 7), When the degree Sat is small, the color signals R1, G1 and B1 are calculated in the same manner as in the case where the saturation Sat is small even though the hue Hue is changed, and the saturation Sat is set to a predetermined value (for example, 20). Is also large, the saturation Sa
Regardless of t, the color signals R1, G1, and B1 are calculated by the processing according to the hue Hue described above.
【0059】次に、色相Hue、彩度Satおよび変化
量Vに応じた色信号の算出(ケース8)について説明す
る。これは色相Hueおよび彩度Satの値に応じて重
み付け加算を行って高周波の色信号R1,G1,B1を
算出するものである。なお、具体的な値として、色相H
ue=100°、彩度Sat=15、変化量V=45を
使用して説明する。Next, calculation of a color signal according to the hue Hue, the saturation Sat and the variation V (case 8) will be described. In this method, high-frequency color signals R1, G1, and B1 are calculated by performing weighted addition according to the values of the hue Hue and the saturation Sat. Note that as a specific value, the hue H
A description will be given using ue = 100 °, saturation Sat = 15, and change amount V = 45.
【0060】ここで、色相Hue=100°ということ
は、RとCの中間の色相ということであるから、上述し
た色相Hueに応じた処理において色相HueがRであ
ると判断された場合、および色相HueがCであると判
断された場合の双方について高周波の色信号を求め、こ
れらを色相Hueの値に応じて重み付け加算してその色
相Hueに応じた高周波の色信号(ここではSHhとす
る)を算出する。ここで、色相HueがRと判断された
場合およびCと判断された場合の高周波の色信号をSH
(R)、SH(C)とすると、下記の式(30)により
重み係数aを用いて高周波の色信号SHhを算出するこ
とができる。Here, since the hue Hue = 100 ° means a hue intermediate between R and C, it is determined that the hue Hue is R in the processing according to the hue Hue described above, and High-frequency color signals are obtained for both cases where the hue Hue is determined to be C, weighted and added according to the value of the hue Hue, and a high-frequency color signal (here, SHh) corresponding to the hue Hue is obtained. ) Is calculated. Here, the high-frequency color signals obtained when the hue Hue is determined to be R and C are determined to be SH.
Assuming that (R) and SH (C), the high-frequency color signal SHh can be calculated using the weighting coefficient a by the following equation (30).
【0061】 SHh=(1−a)・SH(R)+a・SH(C) (30) ここで、重み係数aが図15に示すものであるとする
と、 SHh=(1-(100-97)/(156-97))*SH(R)+(100-97)/(156-97)*SH(C) (31) により高周波の色信号SHhを算出することができる。SHh = (1−a) · SH (R) + a · SH (C) (30) Here, assuming that the weighting coefficient a is as shown in FIG. 15, SHh = (1− (100−97) ) / (156-97)) * SH (R) + (100-97) / (156-97) * SH (C) (31) The high-frequency color signal SHh can be calculated.
【0062】次いで、このように算出された高周波の色
信号SHhを変化量Vに応じて重み付け加算する。ここ
で、変化量Vに応じて算出された高周波の色信号をSH
cとすると、下記の式(32)により重み係数bを用い
て高周波の色信号SHhcを算出することができる。Next, the high-frequency color signal SHh thus calculated is weighted and added according to the variation V. Here, the high-frequency color signal calculated according to the change amount V is SH
Assuming that c, the high-frequency color signal SHhc can be calculated using the weighting coefficient b by the following equation (32).
【0063】 SHhc=(1−b)・SHh+b・SHc (32) ここで、重み係数bが図16に示すものであるとする
と、 SHhc=(1-(45-40)/(60-40))*SHh+(45-40)/(60-40)*SHc (33) により高周波の色信号SHhcを算出することができ
る。なお、変化量Vに応じて算出された高周波の色信号
とは、上述したケース1〜4において算出される高周波
の色信号R1,G1,B1である。SHhc = (1−b) · SHh + b · SHc (32) Here, assuming that the weighting factor b is as shown in FIG. 16, SHhc = (1− (45−40) / (60−40)) ) * SHh + (45-40) / (60-40) * SHc (33) The high-frequency color signal SHhc can be calculated. The high-frequency color signals calculated according to the change amount V are the high-frequency color signals R1, G1, and B1 calculated in cases 1 to 4 described above.
【0064】さらに、このように算出された高周波の色
信号SHhcを彩度Satに応じて重み付け加算する。
ここで、彩度Satに応じて算出された高周波の色信号
をSHsとすると、下記の式(34)により重み係数c
を用いて高周波の色信号SHhcsを算出することがで
きる。Further, the high frequency color signal SHhc calculated in this way is weighted and added according to the saturation Sat.
Here, assuming that a high-frequency color signal calculated according to the saturation Sat is SHs, a weight coefficient c is calculated by the following equation (34).
Can be used to calculate the high-frequency color signal SHhcs.
【0065】 SHhcs=(1−c)・SHhc+c・SHs (34) ここで、重み係数cが図17に示すものであるとする
と、 SHhcs=(1-(15-10)/(20-10))*SHhc+(15-10)/(20-10)*SHs (35) により高周波の色信号SHhcsを算出することができ
る。SHhcs = (1−c) · SHhc + c · SHs (34) Here, assuming that the weighting coefficient c is as shown in FIG. 17, SHhcs = (1− (15−10) / (20−10) ) * SHhc + (15-10) / (20-10) * SHs (35) The high frequency color signal SHhcs can be calculated.
【0066】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図18は本実施形態の動作を示すフローチャートで
ある。まず、単板CCD1により撮影が行われて色信号
R0,G0,B0からなる撮像信号S0が得られる(ス
テップS1)。次いで、低周波色信号生成手段2におい
て低周波の色信号RL,GL,BLが生成される(ステ
ップS2)。一方、低周波輝度色差信号生成手段3にお
いて、低周波の輝度信号YLおよび色差信号CrL、C
bLが生成される(ステップS3)。そして、低周波色
差信号CrL,CbLは色相彩度情報生成手段4に入力
され、ここで色相Hueおよび彩度Satからなる色相
彩度情報が生成される(ステップS4)。一方、色相H
ueおよび彩度Satは変化量算出手段5に入力され、
ここで、色相Hueおよび彩度Satの変化量Vが算出
される(ステップS5)。Next, the operation of the present embodiment will be described. FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the present embodiment. First, photographing is performed by the single-plate CCD 1 to obtain an imaging signal S0 including the color signals R0, G0, and B0 (step S1). Next, the low-frequency color signal generation means 2 generates low-frequency color signals RL, GL, and BL (step S2). On the other hand, in the low-frequency luminance / color difference signal generating means 3, the low-frequency luminance signal YL and the color difference signals CrL, C
bL is generated (step S3). Then, the low-frequency color difference signals CrL and CbL are input to the hue / saturation information generating means 4, where hue / saturation information including the hue Hue and the saturation Sat is generated (step S4). On the other hand, hue H
ue and the saturation Sat are input to the change amount calculating means 5,
Here, the change amount V of the hue Hue and the saturation Sat is calculated (step S5).
【0067】このようにして色相Hue、彩度Satお
よび変化量Vが求められると、高周波色信号生成手段6
において、上述したように、色相Hueおよび彩度Sa
tの値に応じて、あるいは変化量Vに応じて各画素位置
における高周波の色信号R1,G1,B1が生成され、
これにより高周波信号S1が得られ(ステップS6)、
処理を終了する。When the hue Hue, the saturation Sat, and the variation V are obtained in this manner, the high-frequency color signal generation means 6
In the above, as described above, the hue Hue and the saturation Sa
High-frequency color signals R1, G1, B1 at each pixel position are generated according to the value of t or the amount of change V,
Thereby, a high frequency signal S1 is obtained (step S6),
The process ends.
【0068】このように、本実施形態によれば、色相H
ueおよび/または彩度Satの値、あるいはこれらの
変化量Vからなる色相彩度情報に基づいて、高周波の色
信号R1,G1,B1を生成するようにしたため、例え
ばある画素位置において高周波信号S1を生成する際
に、色相彩度情報に基づいてその画素位置の色相と補色
関係にあるあるいはその色相に近い信号値を使用するこ
となく、信号値を求めることができるため、エッジ境界
にアーチファクトが発生することを防止することができ
る。As described above, according to the present embodiment, the hue H
Since the high-frequency color signals R1, G1, and B1 are generated based on the values of ue and / or the saturation Sat, or the hue / saturation information including the variation V thereof, for example, the high-frequency signal S1 at a certain pixel position Can be calculated based on the hue / saturation information without using a signal value that is complementary to or close to the hue at the pixel position. This can be prevented from occurring.
【0069】なお、上記実施形態においては、図4に示
す方法により低周波の色信号RL,GL,BLを算出し
ているが、これに限定されるものではなく、種々の方法
により低周波の色信号RL,GL,BLを算出すること
ができるものである。In the above-described embodiment, the low-frequency color signals RL, GL, and BL are calculated by the method shown in FIG. 4. However, the present invention is not limited to this. The color signals RL, GL, BL can be calculated.
【0070】また、上記実施形態においては、重み係数
a〜cを図15〜図17に示すように、Hue、V、S
atの値に応じて線形に変化する関数としているが、こ
れに限定されるものではなく、Hue、V、Satの値
に応じて3次元的に変化するような関数としてもよい。Also, in the above embodiment, the weight coefficients a to c are set to Hue, V, S as shown in FIGS.
Although the function changes linearly according to the value of at, the function is not limited to this, and may be a function that changes three-dimensionally according to the values of Hue, V, and Sat.
【図1】本発明の実施形態による信号生成装置の構成を
示す概略ブロック図FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a signal generation device according to an embodiment of the present invention.
【図2】光電変換素子の配列を示す図FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of photoelectric conversion elements.
【図3】R信号の画素位置を示す図FIG. 3 is a diagram showing a pixel position of an R signal.
【図4】低周波色信号を算出するための補間演算を説明
するための図FIG. 4 is a diagram for explaining an interpolation operation for calculating a low-frequency color signal;
【図5】色相および彩度の関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between hue and saturation.
【図6】ロビンソンのエッジ検出フィルタを示す図FIG. 6 is a diagram showing a Robinson edge detection filter;
【図7】エッジ強度を求める方向を示す図FIG. 7 is a diagram showing a direction in which edge strength is obtained.
【図8】エッジ強度の算出を説明するための図FIG. 8 is a diagram for explaining calculation of edge strength;
【図9】色相および彩度の関係において彩度が低い領域
を示す図FIG. 9 is a diagram illustrating a region having low saturation in the relationship between hue and saturation.
【図10】画素位置の配列を参照番号を付して示す図FIG. 10 is a diagram showing an array of pixel positions with reference numerals attached thereto;
【図11】高周波の色信号の算出を説明するための図FIG. 11 is a diagram for explaining calculation of a high-frequency color signal;
【図12】補間演算を説明するための図FIG. 12 is a diagram for explaining an interpolation operation;
【図13】エッジ部分の補間演算結果を示す図FIG. 13 is a diagram showing an interpolation calculation result of an edge portion;
【図14】色相および彩度の関係において彩度が変化す
る場合を説明するための図FIG. 14 is a diagram for explaining a case where saturation changes in the relationship between hue and saturation.
【図15】重み係数aを示す図FIG. 15 is a diagram showing a weighting coefficient a;
【図16】重み係数bを示す図FIG. 16 is a diagram showing a weight coefficient b;
【図17】重み係数cを示す図FIG. 17 is a diagram showing a weighting coefficient c;
【図18】本実施形態の動作を示すフローチャートFIG. 18 is a flowchart showing the operation of the present embodiment.
1 単板CCD 2 低周波色信号生成手段 3 低周波輝度色差信号生成手段 4 色相彩度情報生成手段 5 変化量算出手段 6 高周波色信号生成手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single-chip CCD 2 Low frequency color signal generation means 3 Low frequency luminance color difference signal generation means 4 Hue saturation information generation means 5 Change amount calculation means 6 High frequency color signal generation means
Claims (9)
変換素子を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得
られたカラー撮像信号に基づいて、前記各光電変換素子
に対応する各画素位置における高周波の色情報を含む高
周波色信号を生成する信号生成方法であって、前記各画
素位置および該各画素位置の周囲の画素位置における信
号値に基づいて補間演算を行って前記各画素位置におけ
る前記高周波色信号を生成する信号生成方法において、 前記カラー撮像信号に基づいて、前記各画素位置におけ
る低周波の色情報を表す低周波色信号を生成し、 該低周波色信号に基づいて、前記各画素位置における低
周波の色差情報を表す低周波色差信号を生成し、 該低周波色差信号に基づいて、前記各画素位置における
色相彩度情報を生成し、 該色相彩度情報に基づいて、前記補間演算を行う画素位
置を選択し、 該選択された画素位置の信号値に基づいて補間演算を行
って、前記高周波色信号を生成することを特徴とする信
号生成方法。1. A high-frequency signal at each pixel position corresponding to each photoelectric conversion element, based on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface. A signal generation method for generating a high-frequency color signal including color information, wherein the high-frequency color signal at each pixel position is interpolated based on a signal value at each pixel position and a pixel position around each pixel position. In the signal generation method of generating a signal, a low-frequency color signal representing low-frequency color information at each of the pixel positions is generated based on the color imaging signal, and each of the pixel positions is generated based on the low-frequency color signal. Generating a low-frequency color difference signal representing low-frequency color difference information, and generating hue saturation information at each of the pixel positions based on the low-frequency color difference signal; A signal generation method comprising: selecting a pixel position on which the interpolation operation is performed based on saturation information; performing an interpolation operation based on a signal value of the selected pixel position to generate the high-frequency color signal. Method.
おける色相および/または彩度の値であることを特徴と
する請求項1記載の信号生成方法。2. The signal generation method according to claim 1, wherein the hue / saturation information is a hue and / or saturation value at each of the pixel positions.
おける色相および/または彩度の変化量であることを特
徴とする請求項1または2記載の信号生成方法。3. The signal generation method according to claim 1, wherein the hue / saturation information is a change in hue and / or saturation at each of the pixel positions.
変換素子を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得
られたカラー撮像信号に基づいて、前記各光電変換素子
に対応する各画素位置における高周波の色情報を含む高
周波色信号を生成する信号生成装置であって、前記各画
素位置および該各画素位置の周囲の画素位置における信
号値に基づいて補間演算を行って前記各画素位置におけ
る前記高周波色信号を生成する信号生成装置において、 前記カラー撮像信号に基づいて、前記各画素位置におけ
る低周波の色情報を表す低周波色信号を生成する低周波
色信号生成手段と、 該低周波色信号に基づいて、前記各画素位置における低
周波の色差情報を表す低周波色差信号を生成する低周波
色差信号生成手段と、 該低周波色差信号に基づいて、前記各画素位置における
色相彩度情報を生成する色相彩度情報生成手段と、 該色相彩度情報に基づいて、前記補間演算を行う画素位
置を選択する選択手段と、 該選択された画素位置の信号値に基づいて補間演算を行
って、前記高周波色信号を生成する高周波色信号生成手
段とを備えたことを特徴とする信号生成装置。4. A high-frequency signal at each pixel position corresponding to each photoelectric conversion element, based on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface. A signal generation device for generating a high-frequency color signal including color information, wherein the high-frequency color signal at each pixel position is interpolated based on a signal value at each of the pixel positions and pixel positions around the respective pixel positions. A signal generation device that generates a signal, based on the color imaging signal, a low-frequency color signal generation unit that generates a low-frequency color signal representing low-frequency color information at each of the pixel positions; A low-frequency color-difference signal generating unit that generates a low-frequency color-difference signal representing low-frequency color-difference information at each of the pixel positions; Hue / saturation information generating means for generating hue / saturation information at each of the pixel positions; selecting means for selecting a pixel position for performing the interpolation operation based on the hue / saturation information; A signal generating apparatus comprising: a high-frequency color signal generating unit that performs an interpolation operation based on a signal value to generate the high-frequency color signal.
彩度情報を、前記各画素位置における色相および/また
は彩度の値として生成する手段であることを特徴とする
請求項4記載の信号生成装置。5. The hue / saturation information generating unit according to claim 4, wherein the hue / saturation information generating unit generates the hue / saturation information as a hue and / or saturation value at each of the pixel positions. Signal generator.
彩度情報を、前記各画素位置における色相および/また
は彩度の変化量として生成する手段であることを特徴と
する請求項4または5記載の信号生成装置。6. The device according to claim 4, wherein the hue / saturation information generating unit generates the hue / saturation information as a change in hue and / or saturation at each of the pixel positions. 5. The signal generating device according to 5.
変換素子を単一面上に配置した撮像デバイスにおいて得
られたカラー撮像信号に基づいて、前記各光電変換素子
に対応する各画素位置における高周波の色情報を含む高
周波色信号を生成する信号生成方法であって、前記各画
素位置および該各画素位置の周囲の画素位置における信
号値に基づいて補間演算を行って前記各画素位置におけ
る前記高周波色信号を生成する信号生成方法をコンピュ
ータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読取り可能な記録媒体において、 前記プログラムは、前記カラー撮像信号に基づいて、前
記各画素位置における低周波の色情報を表す低周波色信
号を生成する手順と、 該低周波色信号に基づいて、前記各画素位置における低
周波の色差情報を表す低周波色差信号を生成する手順
と、 該低周波色差信号に基づいて、前記各画素位置における
色相彩度情報を生成する手順と、 該色相彩度情報に基づいて、前記補間演算を行う画素位
置を選択する手順と、 該選択された画素位置の信号値に基づいて補間演算を行
って、前記高周波色信号を生成する手順とを有すること
を特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。7. A high-frequency signal at each pixel position corresponding to each photoelectric conversion element, based on a color imaging signal obtained by an imaging device in which a plurality of types of photoelectric conversion elements having different spectral sensitivities are arranged on a single surface. A signal generation method for generating a high-frequency color signal including color information, wherein the high-frequency color signal at each pixel position is interpolated based on a signal value at each pixel position and a pixel position around each pixel position. In a computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute a signal generation method for generating a signal, the program represents low-frequency color information at each of the pixel positions based on the color imaging signal. A step of generating a low-frequency color signal; and a low-frequency color difference information at each of the pixel positions based on the low-frequency color signal. Generating a low-frequency color-difference signal representing the following, generating hue-saturation information at each pixel position based on the low-frequency-color-difference signal, and performing the interpolation operation based on the hue-saturation information A computer-readable recording medium comprising: a step of selecting a pixel position; and a step of performing an interpolation operation based on a signal value of the selected pixel position to generate the high-frequency color signal.
色相彩度情報を、前記各画素位置における色相および/
または彩度の値として生成する手順であることを特徴と
する請求項7記載のコンピュータ読取り可能な記録媒
体。8. The step of generating the hue / saturation information includes: converting the hue / saturation information into a hue and / or a hue at each of the pixel positions.
8. The computer-readable recording medium according to claim 7, wherein said recording medium is generated as a saturation value.
色相彩度情報を、前記各画素位置における色相および/
または彩度の変化量として生成する手順であることを特
徴とする請求項7または8記載のコンピュータ読取り可
能な記録媒体。9. The method of generating hue / saturation information, comprising: converting the hue / saturation information to hue and / or
9. The computer-readable recording medium according to claim 7, wherein the computer-readable recording medium is generated as a change in saturation.
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|---|---|---|---|---|
| WO2006048962A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pixel signal processor and pixel signal processing method |
| JP2019004426A (en) * | 2017-06-19 | 2019-01-10 | キヤノン株式会社 | Image processing device and image processing method, program, and storage medium |
| JP7100783B1 (en) | 2021-09-09 | 2022-07-14 | 株式会社ツバサファクトリー | Learning device and inference device |
-
1999
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| JP7100783B1 (en) | 2021-09-09 | 2022-07-14 | 株式会社ツバサファクトリー | Learning device and inference device |
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