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JP2005354585A - Device, method and program of image processing - Google Patents

Device, method and program of image processing Download PDF

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JP2005354585A
JP2005354585A JP2004175509A JP2004175509A JP2005354585A JP 2005354585 A JP2005354585 A JP 2005354585A JP 2004175509 A JP2004175509 A JP 2004175509A JP 2004175509 A JP2004175509 A JP 2004175509A JP 2005354585 A JP2005354585 A JP 2005354585A
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JP
Japan
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signal
saturation
suppression
luminance
color
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JP2004175509A
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Japanese (ja)
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Tomomi Katsui
朋美 且井
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce decoloring also about a high chroma area existing in an low chroma area and to effectively suppress generation of a false color. <P>SOLUTION: An edge component Yedge of a luminance signal is extracted by a luminance edge extraction part 13. An edge component Cedge of a chroma signal is extracted by a chroma edge extraction part 18. A chroma signal level Clpf is extracted by a chroma level detection part 19. A suppression amount of chroma suppression is determined from the edge component Yedge of the luminance signal, the edge component Cedge of the chroma signal and the chroma signal level Clpf and color difference signals Cr and Cb are suppressed by a chroma suppression part 15. No decoloring is generated even when a high choroma thin line exists in the low chroma area by adjusting the suppression amount using the edge component of the chroma signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、ディジタルカメラ等に用いて好適な画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program suitable for use in, for example, a digital camera.

ディジタルカメラやディジタルビデオカメラの撮像素子として単板式のものを用いた場合には、各画素には単色の情報しかないため、欠落している色情報を近傍の同色画素から補間している。ところが、このように欠落している色情報を補間により求めると、特に輝度信号のエッジ部分で、本来の色と異なる色(偽色と称される)が生じてしまうことがある。   When a single-plate image sensor is used as an image sensor of a digital camera or digital video camera, since each pixel has only single color information, the missing color information is interpolated from the neighboring same color pixels. However, when such missing color information is obtained by interpolation, a color different from the original color (referred to as a false color) may occur, particularly at the edge portion of the luminance signal.

例えば、撮像素子の前面には、図12(B)に示すように、赤(R)色のフィルタと、緑(G)色のフィルタと、青(B)色のフィルタが配設されているとする。そして、本来、図12(A)に示すように撮像されるべき信号を、この撮像素子で撮像したとする。なお、各セルに記載した配列は、1画素中に含まれるカラー画像信号R及びG及びBが(R信号,G信号,B信号)であることを表す。   For example, as shown in FIG. 12B, a red (R) color filter, a green (G) color filter, and a blue (B) color filter are disposed on the front surface of the image sensor. And Then, it is assumed that a signal to be imaged as originally shown in FIG. The arrangement described in each cell indicates that the color image signals R, G, and B included in one pixel are (R signal, G signal, B signal).

この場合、図12(C)に示すように、赤色のフィルタの画素P1、P3、P7、P9からはR信号のみが得られ、緑色のフィルタの画素P2、P4、P6、P8からはG信号のみが得られ、青色のフィルタの画素P5からはB信号のみが得られる。   In this case, as shown in FIG. 12C, only the R signal is obtained from the pixels P1, P3, P7, and P9 of the red filter, and the G signal is obtained from the pixels P2, P4, P6, and P8 of the green filter. Only the B signal is obtained from the pixel P5 of the blue filter.

いま、注目画素を画素P5とすると、注目画素P5は青色のフィルタの画素であるから、B信号の情報のみしか得られておらず、R信号及びG信号の情報は欠落している。そこで、周辺の赤色のフィルタの画素の情報からR信号を補間により求め、周辺の緑色のフィルタの画素の情報からG信号を補間により求める。   Now, assuming that the pixel of interest is a pixel P5, since the pixel of interest P5 is a blue filter pixel, only the information of the B signal is obtained, and the information of the R signal and the G signal is missing. Therefore, the R signal is obtained by interpolation from information on the pixels of the surrounding red filter, and the G signal is obtained by interpolation from information on the pixels of the surrounding green filter.

すなわち、画素P1、P3、P7、P9のR信号をR1、R3、R7、R9とし、画素画素P2、P4、P6、P8のG信号をG2、G4、G6、G8とすると、注目画素P5のR信号は、
(R1+R3+R7+R9)/4
として求められ、注目画素P5のG信号は、
(G2+G4+G6+G8)/4
として求められる。
That is, if the R signals of the pixels P1, P3, P7, and P9 are R1, R3, R7, and R9, and the G signals of the pixel pixels P2, P4, P6, and P8 are G2, G4, G6, and G8, R signal is
(R1 + R3 + R7 + R9) / 4
And the G signal of the pixel of interest P5 is
(G2 + G4 + G6 + G8) / 4
As required.

図12(D)は、このようにして注目画素P5のR信号とG信号を補間により求めた結果である。   FIG. 12D shows the result of obtaining the R signal and G signal of the target pixel P5 in this way by interpolation.

補間により求めた各色信号と本来の色信号は近い値になるはずであるが、図12(A)と図12(D)とを比較すれば分かるように、本来の色信号と補間により求められた色信号とが異なる場合がある。すなわち、図12(A)に示すように画素P5のR信号は本来「0」であるが、図12(D)に示すように補間により求められたR信号は「50」になる。このように、補間により求められた色信号が本来の色信号と異なると、偽色が発生する。   Each color signal obtained by interpolation should be close to the original color signal, but as can be understood by comparing FIG. 12 (A) and FIG. 12 (D), it can be obtained by interpolation with the original color signal. The color signal may be different. That is, the R signal of the pixel P5 is originally “0” as shown in FIG. 12A, but the R signal obtained by interpolation is “50” as shown in FIG. In this way, if the color signal obtained by interpolation is different from the original color signal, a false color is generated.

特に、被写体の輪郭部、ライン、細やかな模様などの高周波成分が存在する部分では、本来の色信号とは異なった信号となり易く、偽色の原因となる。   In particular, in a portion where high-frequency components such as a contour portion, a line, and a fine pattern of a subject are present, a signal different from the original color signal is likely to be generated, causing a false color.

以上の問題に対し、従来においては、クロマサプレスまたは色抑圧という処理を行うことで、偽色を低減している。クロマサプレスは、輝度信号Yから抽出された高周波成分(輝度エッジ)のレベルに応じて、色差信号Cr及びCbの値を抑えることで、偽色を目立たなくする処理である。一般的には、輝度エッジが抽出された部分に対して、画像全体に彩度を抑える処理を行う。   Conventionally, false colors are reduced by performing a process called chroma suppression or color suppression for the above problems. Chroma suppression is a process that makes false colors inconspicuous by suppressing the values of the color difference signals Cr and Cb according to the level of the high-frequency component (luminance edge) extracted from the luminance signal Y. In general, a process for suppressing the saturation of the entire image is performed on the portion where the luminance edge is extracted.

前述した従来のクロマサプレスでは、被写体の高周波成分(輝度エッジ)が強い部分の全ての彩度が抑圧されてしまうため、エッジ部分における偽色の発生は防止できるが、一方で「色抜け」という問題が発生する。「色抜け」とは、本来は彩度のある部分に、輝度エッジが強く含まれていた場合、クロマサプレスにより彩度が抑圧され、色が抜けてしまうという現象である。   In the conventional chroma suppress described above, since all the saturation of the portion where the high-frequency component (luminance edge) of the subject is strong is suppressed, the generation of false color at the edge portion can be prevented, but on the other hand, it is called “color loss” A problem occurs. “Color loss” is a phenomenon in which, when a luminance edge is strongly included in an originally saturated portion, the saturation is suppressed by chroma suppression and the color is lost.

この「色抜け」を解決するために、特許文献1には、輝度信号Yの高周波成分(輝度エッジ)を検出し、色差信号Cr及びCbを絶対値加算して彩度信号を求め、この彩度信号に対して空間フィルタを用いて低彩度エリアを抽出し、低彩度エリア内の画素について輝度エッジの強度に応じて彩度を抑圧することで、偽色の発生を効果的に抑制するものが提案されている。
特開2003−224859号公報
In order to solve this “color loss”, Patent Literature 1 detects a high-frequency component (luminance edge) of the luminance signal Y, adds the absolute values of the color difference signals Cr and Cb, and obtains a saturation signal. A low-saturation area is extracted from the degree signal using a spatial filter, and the saturation in the pixels in the low-saturation area is suppressed according to the intensity of the luminance edge, effectively suppressing false colors. What to do has been proposed.
JP 2003-224859 A

ところが、特許文献1に示される手法では、図13に示すように、低彩度エリア120中に高彩度の細線121が存在する場合、細線の彩度が失われる可能性がある。すなわち、特許文献1の手法では、高彩度エリアでは「色抜け」が防止できるが、低彩度エリア中に高彩度の細線が存在する場合、低彩度エリアであるため、細線の部分が輝度信号のエッジとして検出され、クロマサプレス処理が行われ、「色抜け」が生じる。   However, in the method disclosed in Patent Document 1, when the high saturation thin line 121 exists in the low saturation area 120 as shown in FIG. 13, the saturation of the thin line may be lost. In other words, in the method of Patent Document 1, “color loss” can be prevented in the high saturation area, but when a thin line with high saturation exists in the low saturation area, the thin line portion of the luminance signal is in the low saturation area. Detected as an edge, chroma suppression processing is performed, and “color loss” occurs.

本発明は、上述の従来の課題を鑑み、低彩度エリア中に存在する高彩度の領域についても色抜けを低減し、偽色の発生を効果的に抑制することが可能な画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention reduces an image loss even in a high-saturation area existing in a low-saturation area, and can effectively suppress the occurrence of false colors. It is an object to provide a processing method and an image processing program.

上述の課題を解決するために、請求項1に係わる本発明は、撮像素子より入力されるカラー画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理装置であって、カラー画像信号を輝度信号と色差信号とに変換する色信号変換手段と、輝度信号のエッジ成分を抽出する輝度エッジ抽出手段と、色差信号から彩度信号を求める彩度信号演算手段と、彩度信号のエッジ成分を抽出する彩度エッジ抽出手段と、彩度信号のレベルを判定する彩度レベル判定手段と、輝度信号のエッジ成分、彩度信号のエッジ成分、及び彩度信号レベルに基づいて設定された抑圧量で、色差信号を抑圧するクロマサプレス手段とを備えるようにしたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the present invention according to claim 1 is an image processing apparatus that performs predetermined image processing on a color image signal input from an image sensor, wherein the color image signal is a luminance signal. Color signal conversion means for converting to a color difference signal, luminance edge extraction means for extracting an edge component of the luminance signal, saturation signal calculation means for obtaining a saturation signal from the color difference signal, and extraction of the edge component of the saturation signal Saturation edge extraction means, saturation level determination means for determining the level of the saturation signal, an edge component of the luminance signal, an edge component of the saturation signal, and a suppression amount set based on the saturation signal level, It is characterized by comprising chroma suppression means for suppressing the color difference signal.

請求項2に係わる本発明は、クロマサプレス手段は、輝度信号のエッジ成分の強度に応じて、色差信号の抑圧量を変更することを特徴とする。   The present invention according to claim 2 is characterized in that the chroma suppression means changes the suppression amount of the color difference signal in accordance with the intensity of the edge component of the luminance signal.

請求項3に係わる本発明は、クロマサプレス手段は、彩度信号のエッジ成分の強度に応じて、色差信号の抑圧量を変更することを特徴とする。   The present invention according to claim 3 is characterized in that the chroma suppression means changes the suppression amount of the color difference signal in accordance with the intensity of the edge component of the saturation signal.

請求項4に係わる本発明は、クロマサプレス手段は、彩度信号の強度に応じて、色差信号の抑圧を行うことを特徴とする。   The present invention according to claim 4 is characterized in that the chroma suppress means suppresses the color difference signal in accordance with the intensity of the saturation signal.

請求項5に係わる本発明は、輝度エッジ抽出手段は、ラプラシアンフィルタを備えることを特徴とする。   The present invention according to claim 5 is characterized in that the luminance edge extraction means includes a Laplacian filter.

請求項6に係わる本発明は、輝度エッジ抽出手段は、ゾーベルフィルタを備えることを特徴とする。   The present invention according to claim 6 is characterized in that the luminance edge extraction means includes a Sobel filter.

請求項7に係わる本発明は、彩度エッジ抽出手段は、ラプラシアンフィルタを備えることを特徴とする。   The present invention according to claim 7 is characterized in that the saturation edge extraction means includes a Laplacian filter.

請求項8に係わる本発明は、彩度エッジ抽出手段は、ゾーベルフィルタを備えることを特徴とする。   The present invention according to claim 8 is characterized in that the saturation edge extraction means includes a Sobel filter.

請求項9に係わる本発明は、彩度レベル判定手段は、ローパスフィルタを備えることを特徴とする。   The present invention according to claim 9 is characterized in that the saturation level determination means includes a low-pass filter.

請求項10に係わる本発明は、彩度レベル判定手段は、メディアンフィルタを備えることを特徴とする。   The present invention according to claim 10 is characterized in that the saturation level determination means includes a median filter.

請求項11に係わる発明は、撮像素子より入力されるカラー画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理方法であって、カラー画像信号を、輝度信号と、色差信号に変換する色信号変換ステップと、輝度信号のエッジ成分を抽出する輝度エッジ抽出ステップと、輝度信号のエッジ成分の強度より、色差信号を抑圧するための抑圧パラメータを算出する抑圧パラメータ算出ステップと、色差信号から彩度信号を求める彩度信号演算ステップと、彩度信号のエッジ成分を抽出する彩度エッジ抽出ステップと、彩度信号のエッジ成分の強度より、抑圧量を調整するための調整パラメータを算出する調整パラメータ算出ステップと、彩度信号の彩度レベルを抽出する彩度レベル抽出ステップと、彩度レベルの強度を判定する彩度レベル判定ステップと、抑圧パラメータと調整パラメータに基づいて、彩度信号を抑圧するための新たな抑圧パラメータを算出し、彩度レベル判定結果、低彩度なら、算出された抑圧パラメータにより彩度信号を抑圧する彩度抑圧ステップとを含むことを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an image processing method for performing predetermined image processing on a color image signal input from an image pickup device, wherein the color image signal is converted into a luminance signal and a color difference signal. A luminance edge extracting step for extracting an edge component of the luminance signal, a suppression parameter calculating step for calculating a suppression parameter for suppressing the color difference signal from the intensity of the edge component of the luminance signal, and a saturation signal from the color difference signal Saturation signal calculation step for obtaining the saturation signal, a saturation edge extraction step for extracting the edge component of the saturation signal, and an adjustment parameter calculation for calculating an adjustment parameter for adjusting the suppression amount from the intensity of the edge component of the saturation signal A saturation level extraction step for extracting the saturation level of the saturation signal, and a saturation level determination step for determining the intensity of the saturation level. Based on the suppression parameter and the adjustment parameter, a new suppression parameter for suppressing the saturation signal is calculated, and if the saturation level determination result is low saturation, the saturation signal is suppressed by the calculated suppression parameter. And a saturation suppression step.

請求項12に係わる発明は、コンピュータに撮像素子より入力されるカラー画像信号に対して所定の画像処理を実行させる画像処理プログラムであって、コンピュータに、カラー画像信号を、輝度信号と、色差信号に変換する色信号変換ステップと、輝度信号のエッジ成分を抽出する輝度エッジ抽出ステップと、輝度信号のエッジ成分の強度より、色差信号を抑圧するための抑圧パラメータを算出する抑圧パラメータ算出ステップと、色差信号から彩度信号を求める彩度信号演算ステップと、彩度信号のエッジ成分を抽出する彩度エッジ抽出ステップと、彩度信号のエッジ成分の強度より、抑圧量を調整するための調整パラメータを算出する調整パラメータ算出ステップと、彩度信号の彩度レベルを抽出する彩度レベル抽出ステップと、彩度レベルの強度を判定する彩度レベル判定ステップと、抑圧パラメータと調整パラメータに基づいて、彩度信号を抑圧するための新たな抑圧パラメータを算出し、彩度レベル判定結果、低彩度なら、算出された抑圧パラメータにより彩度信号を抑圧する彩度抑圧ステップとを実行させることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an image processing program for causing a computer to execute predetermined image processing on a color image signal input from an image pickup device. A color signal conversion step for converting into a luminance signal, a luminance edge extraction step for extracting an edge component of the luminance signal, a suppression parameter calculation step for calculating a suppression parameter for suppressing the color difference signal from the intensity of the edge component of the luminance signal, Saturation signal calculation step for obtaining a saturation signal from the color difference signal, a saturation edge extraction step for extracting the edge component of the saturation signal, and an adjustment parameter for adjusting the suppression amount from the intensity of the edge component of the saturation signal Adjustment parameter calculation step for calculating the saturation level, a saturation level extraction step for extracting the saturation level of the saturation signal, and saturation Based on the saturation level determination step for determining the intensity of the bell, the suppression parameter, and the adjustment parameter, a new suppression parameter for suppressing the saturation signal is calculated. If the saturation level determination result is low saturation, the calculation is performed. And a saturation suppression step of suppressing the saturation signal by the suppressed suppression parameter.

本発明によれば、輝度信号のエッジ成分を抽出すると共に、色差信号から彩度信号を求め、この彩度信号のエッジ成分を抽出し、彩度信号のレベルを検出している。そして、輝度信号のエッジ成分量、彩度信号のエッジ成分量、及び彩度信号レベルに基づいて、クロマサプレスの抑圧量を設定するようにしている。   According to the present invention, the edge component of the luminance signal is extracted, the saturation signal is obtained from the color difference signal, the edge component of the saturation signal is extracted, and the level of the saturation signal is detected. The suppression amount of chroma suppression is set based on the edge component amount of the luminance signal, the edge component amount of the saturation signal, and the saturation signal level.

このように、本発明では、彩度レベルだけでなく、彩度信号のエッジ成分を抽出し、その成分のレベルを判定しているため、低彩度エリア中に高彩度の細線が存在する場合でも、偽色ではない細線として処理をすることができる。すなわち、低彩度の偽色を的確に判断し、彩度の高低に関わらず色抜けを防止することができる。   As described above, in the present invention, not only the saturation level but also the edge component of the saturation signal is extracted and the level of the component is determined, so even when a thin line with high saturation exists in the low saturation area. It can be processed as a fine line that is not a false color. That is, it is possible to accurately determine a low saturation false color and prevent color loss regardless of the saturation level.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明が適用されたディジタルカメラの一例を示すものである。図1において、符号1は撮像素子である。撮像素子1としては、CCD(Charge Coupled Device) 撮像素子や、CMOS(Complementary MOS)撮像素子が用いられる。撮像素子1は、例えば単板式のもので、その受光面には、図2に示すように、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタが例えばベイヤー配列で配設されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a digital camera to which the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an image sensor. As the image sensor 1, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary MOS) image sensor is used. The image pickup device 1 is, for example, a single plate type, and R (red), G (green), and B (blue) color filters are arranged, for example, in a Bayer array on the light receiving surface as shown in FIG. ing.

撮像素子1の受光面には、光学系2を介して、被写体像が結像される。光学系2は、被写体像光を撮像素子1の受光面に結像させるレンズ系や、露光制御を行うアイリス等を含んでいる。撮像素子1で、被写体像が光電変換される。   A subject image is formed on the light receiving surface of the image sensor 1 via the optical system 2. The optical system 2 includes a lens system that forms an image of subject image light on the light receiving surface of the image sensor 1, an iris that controls exposure, and the like. The subject image is photoelectrically converted by the image sensor 1.

なお、カラーフィルタの配列はベイヤー配列に限定されるものではない。また、Cy(シアン)、Mg(マゼンタ)、Ye(黄色)の補色系フィルタを配設するようにしてもよい。   Note that the arrangement of the color filters is not limited to the Bayer arrangement. Further, a complementary color filter of Cy (cyan), Mg (magenta), or Ye (yellow) may be provided.

撮像素子1からの撮像信号は、サンプルホールド及びAGC(Automatic Gain Control)回路3を介して、A/Dコンバータ4に供給される。A/D(Analog to Digital)コンバータ4で、撮像素子1からの撮像信号がディジタル化される。A/Dコンバータ4の出力は、単板三板化補間部5に供給される。   An imaging signal from the imaging device 1 is supplied to an A / D converter 4 via a sample hold and AGC (Automatic Gain Control) circuit 3. An A / D (Analog to Digital) converter 4 digitizes the image signal from the image sensor 1. The output of the A / D converter 4 is supplied to the single-plate / three-plate interpolation unit 5.

撮像素子1として単板式のものを用いた場合には、各画素からは何れかの原色の情報しか得られない。すなわち、赤色のフィルタの画素の信号からは赤色の情報しか得られず、青色のフィルタの画素の信号からは青色の情報しか得られず、緑色のフィルタの画素の信号からは緑色の情報しか得られない。単板三板化補間部5は、周辺画素の情報を用いて、補間処理により各画素の色信号R、G、Bを形成する。   When a single-plate type is used as the image sensor 1, only information of any primary color can be obtained from each pixel. That is, only red information can be obtained from the signal of the red filter pixel, only blue information can be obtained from the signal of the blue filter pixel, and only green information can be obtained from the signal of the green filter pixel. I can't. The single-plate / three-plate interpolation unit 5 forms color signals R, G, and B of each pixel by interpolation processing using information on peripheral pixels.

単板三板化補間部5の出力が画像処理部6に供給される。画像処理部6は、単板三板化補間部5から送られてきたRGBのカラー画像信号に対して、エッジ強調等の画像処理を行う。そして、RGBのカラー画像信号を、輝度信号Yと、色差信号Cr(R−Y)及び色差信号Cb(B−Y)に変換して出力する。さらに、画像処理部6は、単板三板化補間部5で補間処理を行う際の偽色の発生を除去するために、クロマサプレス処理を行う。   The output of the single-plate / three-plate interpolation unit 5 is supplied to the image processing unit 6. The image processing unit 6 performs image processing such as edge enhancement on the RGB color image signal sent from the single-plate / three-plate interpolation unit 5. Then, the RGB color image signal is converted into a luminance signal Y, a color difference signal Cr (R−Y), and a color difference signal Cb (B−Y) and output. Further, the image processing unit 6 performs a chroma suppression process in order to eliminate the occurrence of false colors when the single plate / three-plate interpolation unit 5 performs the interpolation process.

本発明は、上述のように構成されるディジタルカメラにおける画像処理部6のクロマサプレス処理に適用される。   The present invention is applied to the chroma suppression processing of the image processing unit 6 in the digital camera configured as described above.

図3は、本発明の実施形態を示すものである。図3において、カラー信号変換部11には、図1の撮像素子1から出力され、単板三板化補間部5で各画素の色信号が補間されたRGBのカラー画像信号が供給される。カラー信号変換部11は、このRGBのカラー画像信号に対して、以下のようなマトリクス演算を行い、RGBカラー画像信号から、輝度信号Yと、色差信号Cr及びCbへの変換を行う。   FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the color signal conversion unit 11 is supplied with RGB color image signals output from the image sensor 1 of FIG. 1 and interpolated with the color signals of each pixel by the single-plate / three-plate interpolation unit 5. The color signal converter 11 performs the following matrix operation on the RGB color image signal, and converts the RGB color image signal into the luminance signal Y and the color difference signals Cr and Cb.

Y=0.3R+0.59G+0.1B …(1a)
Cr=0.731(R−Y) …(1b)
Cb=0.564(B−Y) …(1c)
Y = 0.3R + 0.59G + 0.1B (1a)
Cr = 0.730 (R−Y) (1b)
Cb = 0.564 (B−Y) (1c)

カラー信号変換部11からの輝度信号Yは、輝度エッジ強調部12に供給されると共に、輝度エッジ抽出部13に供給される。   The luminance signal Y from the color signal conversion unit 11 is supplied to the luminance edge enhancement unit 12 and also to the luminance edge extraction unit 13.

輝度エッジ抽出部13は、輝度信号Yのエッジ成分(高周波成分)を抽出するものである。輝度エッジ抽出部13としては、ラプラシアンフィルタが用いられる。ラプラシアンフィルタは、2次微分(差分)フィルタとも呼ばれ、輝度の高周波成分を抽出するフィルタである。具体的には、例えば図4のような、3×3の空間フィルタであり、上下左右の4方向のエッジを抽出するもの(図4(A))と、4方向に加え、斜め方向の8方向のエッジを抽出するもの(図4(B))とがある。   The luminance edge extraction unit 13 extracts an edge component (high frequency component) of the luminance signal Y. As the luminance edge extraction unit 13, a Laplacian filter is used. A Laplacian filter is also called a secondary differential (difference) filter, and is a filter that extracts high-frequency components of luminance. Specifically, for example, a 3 × 3 spatial filter as shown in FIG. 4 that extracts four vertical, horizontal, and horizontal edges (FIG. 4A), and in addition to the four directions, the diagonal 8 Some of them extract a directional edge (FIG. 4B).

図3において、輝度エッジ抽出部13で抽出された輝度信号のエッジ成分は、輝度エッジ強調部12に供給される。輝度エッジ強調部12で、輝度信号Yに、輝度信号のエッジ成分が付加され、輝度信号Yのエッジ成分が増強される。このようにエッジ成分が増強された輝度信号Y’が出力端子21から出力される。   In FIG. 3, the edge component of the luminance signal extracted by the luminance edge extraction unit 13 is supplied to the luminance edge enhancement unit 12. The luminance edge enhancement unit 12 adds the edge component of the luminance signal to the luminance signal Y, and enhances the edge component of the luminance signal Y. Thus, the luminance signal Y ′ with the edge component enhanced is output from the output terminal 21.

カラー信号変換部11からの色差信号Cr及びCbは、クロマサプレス部15に供給されると共に、彩度信号形成部17に供給される。前述したように、撮像素子1は単板式のものであり、単板三板化補間部5で補間処理を行って、各画素の色信号が補間されているため、偽色が発生することがある。クロマサプレス部15は、このような偽色の発生を防止するために、色差信号Cr及びCbを抑圧するものである。   The color difference signals Cr and Cb from the color signal conversion unit 11 are supplied to the chroma suppression unit 15 and also to the saturation signal forming unit 17. As described above, the image pickup device 1 is of a single plate type, and a single plate / three-plate interpolation unit 5 performs an interpolation process so that the color signal of each pixel is interpolated. . The chroma suppress unit 15 suppresses the color difference signals Cr and Cb in order to prevent the occurrence of such false colors.

彩度信号形成部17は、色差信号Crと色差信号Cbとを絶対値加算することで、彩度信号Csを形成するものである。彩度信号形成部17で形成された彩度信号Csは、彩度エッジ抽出部18に供給されると共に、彩度レベル検出部19に供給される。   The saturation signal forming unit 17 forms the saturation signal Cs by adding absolute values of the color difference signal Cr and the color difference signal Cb. The saturation signal Cs formed by the saturation signal forming unit 17 is supplied to the saturation edge extraction unit 18 and also to the saturation level detection unit 19.

彩度エッジ抽出部18は、彩度信号Csの高域成分から彩度信号のエッジ成分Cedgeを抽出するものである。彩度エッジ抽出部18としては、例えばラプラシアンフィルタが用いられる。   The saturation edge extraction unit 18 extracts the edge component Cedge of the saturation signal from the high frequency component of the saturation signal Cs. As the saturation edge extraction unit 18, for example, a Laplacian filter is used.

彩度レベル検出部19は、彩度信号Csを平滑化して、彩度信号レベルClpfを検出するものである。彩度レベル検出部19はローパスフィルタであり、例えば図5に示すような3×3の空間フィルタが用いられる。   The saturation level detection unit 19 detects the saturation signal level Clpf by smoothing the saturation signal Cs. The saturation level detection unit 19 is a low-pass filter, and for example, a 3 × 3 spatial filter as shown in FIG. 5 is used.

彩度エッジ抽出部18で抽出された彩度信号のエッジ成分Cedgeと、彩度レベル検出部19で検出された彩度信号レベルClpfは、抑圧量算出部16に供給される。また、輝度エッジ抽出部13で抽出された輝度信号のエッジ成分Yedgeが抑圧量算出部16に供給される。   The edge component Cedge of the saturation signal extracted by the saturation edge extraction unit 18 and the saturation signal level Clpf detected by the saturation level detection unit 19 are supplied to the suppression amount calculation unit 16. The edge component Yedge of the luminance signal extracted by the luminance edge extraction unit 13 is supplied to the suppression amount calculation unit 16.

抑圧量算出部16は、後に説明するように、輝度エッジ抽出部13からの輝度信号のエッジ成分Yedgeと、彩度エッジ抽出部18からの彩度信号のエッジ成分Cedgeと、彩度レベル検出部19からの彩度信号レベルClpfとを用いて、クロマサプレス部15でのクロマ抑圧量Sを算出するものである。算出された抑圧量Sがクロマサプレス部15に供給される。クロマサプレス部15で、色差信号Cr及びCbに対して、クロマサプレス処理が行われる。このようにクロマサプレス処理された色差信号Cr’及びCb’(又はCr及びCb)が出力端子22及び23から出力される。   As described later, the suppression amount calculation unit 16 includes an edge component Yedge of the luminance signal from the luminance edge extraction unit 13, an edge component Cedge of the saturation signal from the saturation edge extraction unit 18, and a saturation level detection unit. The chroma suppression amount S in the chroma suppression unit 15 is calculated using the saturation signal level Clpf from 19. The calculated suppression amount S is supplied to the chroma suppression unit 15. In the chroma suppression unit 15, chroma suppression processing is performed on the color difference signals Cr and Cb. The color difference signals Cr ′ and Cb ′ (or Cr and Cb) subjected to the chroma suppression process are output from the output terminals 22 and 23.

上述のように、この実施形態では、クロマサプレスの抑圧量を、輝度信号のエッジ成分Yedgeと、彩度信号のエッジ成分Cedgeと、彩度信号レベルClpfとを用いて決定するようにしている。これについて、以下に詳述する。   As described above, in this embodiment, the suppression amount of chroma suppression is determined using the edge component Yedge of the luminance signal, the edge component Cedge of the saturation signal, and the saturation signal level Clpf. This will be described in detail below.

前述したように、撮像素子1は単板式のものであり、単板三板化補間部5で補間処理を行って、各画素の色信号が補間されている。このため、偽色が発生している場合がある。偽色は、輝度信号Yの変化が大きい程、すなわち輝度信号Yのエッジ成分量が多い程、多く含まれている。このことから、クロマサプレスの抑圧量は、輝度信号Yのエッジ成分量が大きい程、増加させる必要がある。   As described above, the image pickup device 1 is of a single plate type, and the single plate / three-plate interpolation unit 5 performs an interpolation process to interpolate the color signal of each pixel. For this reason, a false color may occur. The false color is included more as the change of the luminance signal Y is larger, that is, as the edge component amount of the luminance signal Y is larger. For this reason, it is necessary to increase the amount of suppression of chroma suppression as the edge component amount of the luminance signal Y increases.

一方、高彩度の場合にクロマサプレス処理を行うと、「色抜け」が発生することがある。また、低彩度であっても、低彩度のエリア中の高彩度の部分の色抜けを防ぐためには、彩度信号Csのエッジ成分が大きい程、クロマサプレスの抑圧量を減少させる必要がある。   On the other hand, when chroma suppression processing is performed in the case of high saturation, “color loss” may occur. Further, even if the saturation is low, in order to prevent color loss in a high saturation portion in the low saturation area, it is necessary to reduce the amount of suppression of chroma suppression as the edge component of the saturation signal Cs increases. .

そこで、この実施形態では、高彩度の場合に「色抜け」が発生しないように、彩度レベル抽出部19で抽出された彩度信号レベルClpfと、基準彩度信号レベルCrefとを比較し、彩度信号レベルClpfが基準彩度信号レベルCrefより大きい場合には、高彩度であるとして、クロマサプレス処理を行わないようにしている。   Therefore, in this embodiment, the saturation signal level Clpf extracted by the saturation level extraction unit 19 is compared with the reference saturation signal level Cref so that “color loss” does not occur in the case of high saturation, and the saturation signal level Cref is compared. When the chroma signal level Clpf is larger than the reference chroma signal level Cref, it is assumed that the chroma is high and the chroma suppression process is not performed.

そして、輝度エッジ抽出部13で抽出された輝度信号のエッジ成分Yedgeに基づいて、輝度信号Yのエッジ成分量が大きい程抑圧量が大きくなるようにクロマサプレスの抑圧量を求めると共に、彩度エッジ抽出部18で抽出された彩度信号のエッジ成分Cedgeに基づいて、彩度信号のエッジ成分が大きい程クロマサプレスの抑圧量が減少されるように、抑圧量を調整するようにしている。   Based on the edge component Yedge of the luminance signal extracted by the luminance edge extraction unit 13, the suppression amount of chroma suppress is calculated so that the suppression amount increases as the edge component amount of the luminance signal Y increases, and the saturation edge Based on the edge component Cedge of the saturation signal extracted by the extraction unit 18, the suppression amount is adjusted so that the suppression amount of the chroma suppression is reduced as the edge component of the saturation signal is larger.

図6は、抑圧量算出部16の具体例である。図6において、ルックアップテーブル51及び52は例えばROM(Read Only Memory)で構成される。   FIG. 6 is a specific example of the suppression amount calculation unit 16. In FIG. 6, look-up tables 51 and 52 are composed of, for example, a ROM (Read Only Memory).

ルックアップテーブル51には、輝度信号のエッジ成分量(輝度信号のエッジ成分レベルの絶対値)|Yedge|に対するクロマサプレスの抑圧量Syedgeのデータが格納されている。上述のように、輝度信号Yのエッジ成分が大きい程クロマサプレスの抑圧量を増加させる必要があることから、輝度信号のエッジ成分量|Yedge|に対する抑圧量Syedgeは、図7(A)に示すような関数となる。或いは、図7(B)に示すように、輝度信号のエッジ成分量|Yedge|が、予め設定された閾値以上になると抑圧量が増えていく関数でも良い。ルックアップテーブル51には、図7(A)又は図7(B)に示す関数に基づいて、輝度信号のエッジ成分量|Yedge|に対する抑圧量Syedgeのデータが格納されている。   The look-up table 51 stores data of chroma suppression suppression amount Sedge for the edge component amount of the luminance signal (absolute value of the edge component level of the luminance signal) | Yedge |. As described above, since the suppression amount of the chroma suppression needs to be increased as the edge component of the luminance signal Y is larger, the suppression amount Sedge for the edge component amount | Yedge | of the luminance signal is shown in FIG. It becomes a function like this. Alternatively, as shown in FIG. 7B, a function may be used in which the suppression amount increases when the edge component amount | Yedge | of the luminance signal is equal to or greater than a preset threshold value. The look-up table 51 stores data on the suppression amount “Syge” for the edge component amount | Yedge | of the luminance signal based on the function shown in FIG. 7A or 7B.

ルックアップテーブル52には、彩度信号のエッジ成分量(彩度信号のエッジ成分レベルの絶対値)|Cedge|に対する調整量Scedgeのデータが格納されている。上述のように、彩度信号Csのエッジ成分が大きい程クロマサプレスの抑圧量を減少させる必要があることから、彩度信号のエッジ成分量|Cedge|に対する調整量Scedgeは、図8に示すような関数となる。   The look-up table 52 stores adjustment amount sedge data with respect to the edge component amount of the saturation signal (absolute value of the edge component level of the saturation signal) | Cedge |. As described above, since the suppression amount of chroma suppress needs to be reduced as the edge component of the saturation signal Cs increases, the adjustment amount Sedge for the edge component amount | Cedge | of the saturation signal is as shown in FIG. Function.

ルックアップテーブル51には、輝度エッジ抽出部13で抽出された輝度信号のエッジ成分量|Yedge|が供給される。ルックアップテーブル51からは、この輝度信号のエッジ成分量|Yedge|に対応する抑圧量Syedgeが出力される。   The lookup table 51 is supplied with the edge component amount | Yedge | of the luminance signal extracted by the luminance edge extraction unit 13. From the look-up table 51, a suppression amount Syedge corresponding to the edge component amount | Yedge | of the luminance signal is output.

ルックアップテーブル52には、彩度エッジ抽出部18で抽出された彩度信号のエッジ成分量|Cedge|が供給される。ルックアップテーブル52からは、この彩度信号のエッジ成分量|Cedge|に対応する調整量Scedgeが出力される。   The look-up table 52 is supplied with the edge component amount | Cedge | of the saturation signal extracted by the saturation edge extraction unit 18. From the look-up table 52, an adjustment amount Sedge corresponding to the edge component amount | Cedge | of the saturation signal is output.

ルックアップテーブル51及びルックアップテーブル52の出力が演算部53に供給される。演算部53で、ルックアップテーブル51から読み出された輝度信号のエッジ成分に対する抑圧量Syedgeと、ルックアップテーブル52から読み出された彩度信号のエッジ成分に対する調整量Scedgeとに対して、以下のような演算が行われる。これにより、クロマサプレスの抑圧量Sが求められる。
S=Syedge×Scedge(%)×(1/100) …(2)
Outputs of the lookup table 51 and the lookup table 52 are supplied to the calculation unit 53. With respect to the suppression amount Syedge for the edge component of the luminance signal read from the lookup table 51 and the adjustment amount Sedge for the edge component of the saturation signal read from the lookup table 52 in the calculation unit 53, The following operation is performed. Thereby, the suppression amount S of chroma suppress is calculated | required.
S = Syedge × Scedge (%) × (1/100) (2)

すなわち、図8において、注目画素の彩度信号のエッジ成分量|Cedge|が、偽色領域Nの範囲内である場合、注目画素は偽色である可能性が高いと判断され、調整量Scedgeが100%となり、輝度信号のエッジ成分に対する抑圧量Syedgeがそのまま使われて、クロマサプレス処理が行われる。また、注目画素の彩度信号のエッジ成分量|Cedge|が偽色領域Nの範囲外の場合、偽色ではなく被写体に存在する色のエッジ部であると判断され、輝度信号のエッジ成分に対する抑圧量Syedgeが調整量Scedgeにより調整される。   That is, in FIG. 8, when the edge component amount | Cedge | of the saturation signal of the target pixel is within the false color region N, it is determined that the target pixel is likely to be a false color, and the adjustment amount Sedge Is 100%, and the suppression amount Syedge for the edge component of the luminance signal is used as it is, and the chroma suppression processing is performed. Further, when the edge component amount | Cedge | of the saturation signal of the pixel of interest is outside the range of the false color region N, it is determined that it is not a false color but an edge portion of the color existing in the subject, and the luminance signal edge component The suppression amount Syedge is adjusted by the adjustment amount Sedge.

図6において、演算部53の出力がマスキング部55に供給される。コンパレータ54には、彩度レベル検出部19で検出された彩度信号レベル|Clpf|と、基準彩度信号レベルCrefが供給される。コンパレータ54で、彩度レベル検出部19で検出された彩度信号レベル|Clpf|と、基準彩度信号レベルCrefとが比較される。この比較出力がマスキング部55に供給される。マスキング部55により、彩度信号レベル|Clpf|が基準彩度信号レベルCrefより大きい場合には、高彩度であるとして、クロマサプレスの抑圧量の出力がマスキングされる。   In FIG. 6, the output of the calculation unit 53 is supplied to the masking unit 55. The comparator 54 is supplied with the saturation signal level | Clpf | detected by the saturation level detector 19 and the reference saturation signal level Cref. The comparator 54 compares the saturation signal level | Clpf | detected by the saturation level detector 19 with the reference saturation signal level Cref. This comparison output is supplied to the masking unit 55. When the saturation signal level | Clpf | is higher than the reference saturation signal level Cref, the masking unit 55 masks the output of the suppression amount of the chroma suppress as high saturation.

抑圧量算出部16で上述のようにして求められた抑圧量Sがクロマサプレス部15(図3)に送られ、クロマサプレス部15では、以下のようにしてクロマサプレス処理が行われる。
Cr’=Cr−(Cr×S) …(3a)
Cb’=Cb−(Cb×S) …(3b)
The suppression amount S obtained by the suppression amount calculation unit 16 as described above is sent to the chroma suppression unit 15 (FIG. 3), and the chroma suppression unit 15 performs the chroma suppression process as follows.
Cr ′ = Cr− (Cr × S) (3a)
Cb ′ = Cb− (Cb × S) (3b)

ここで、彩度信号レベル|Clpf|が基準彩度信号レベルCrefより大きく、高彩度の場合には、マスキング部55でクロマサプレスの抑圧量がマスキングされる。このため、クロマサプレス処理は行われず、カラー信号変換部11からの色差信号Cr及びCbがそのまま出力される。この場合には、クロマサプレス部15の処理は以下のようになる。
Cr’=Cr …(4a)
Cb’=Cb …(4b)
Here, when the saturation signal level | Clpf | is higher than the reference saturation signal level Cref and the saturation is high, the suppression amount of the chroma suppress is masked by the masking unit 55. For this reason, chroma suppression processing is not performed, and the color difference signals Cr and Cb from the color signal converter 11 are output as they are. In this case, the processing of the chroma suppression unit 15 is as follows.
Cr ′ = Cr (4a)
Cb ′ = Cb (4b)

よって、クロマサプレス部15処理は、低彩度であると判定された場合にのみ有効となる。また、輝度信号Yのエッジ成分Yedgeが検出されない部分でも、クロマサプレス処理は行われず、上式によって算出された色差信号Cr及びCbが、クロマサプレス部15の出力となる。   Therefore, the chroma suppression unit 15 process is effective only when it is determined that the color saturation is low. Further, even in a portion where the edge component Yedge of the luminance signal Y is not detected, the chroma suppression process is not performed, and the color difference signals Cr and Cb calculated by the above formula are output from the chroma suppress unit 15.

上述のように、この実施形態では、輝度信号のエッジ成分や彩度信号のレベルだけでなく、彩度信号のエッジ成分を用いてクロマサプレスの抑圧量を求めている。このため、低彩度エリア中に高彩度の細線が存在する場合でも、色抜けが生じない。図9はそのことを示したものである。   As described above, in this embodiment, the suppression amount of chroma suppression is obtained using not only the edge component of the luminance signal and the level of the saturation signal but also the edge component of the saturation signal. For this reason, even when a high saturation thin line exists in the low saturation area, no color loss occurs. FIG. 9 shows this.

例えば、図9(A)に示すように、低彩度で高輝度のエリア101と、低輝度で高彩度のエリア102とがあり、この低輝度で高彩度のエリア102に、高彩度の細線103が描かれているような画像が撮影されたとする。エリア102はR成分のみで、細線103はR成分の細線である。   For example, as shown in FIG. 9A, there are an area 101 with low saturation and high brightness, and an area 102 with low brightness and high saturation, and a thin line 103 with high saturation is drawn in the area 102 with low brightness and high saturation. Suppose that an image like this is taken. The area 102 is only the R component, and the thin line 103 is the R component thin line.

この画像を撮影すると、撮像素子1からの撮像信号が単板三板化補間部5に送られ、単板三板化補間部5で色信号が補間され、単板三板化補間部5からのRGBカラー画像信号がカラー信号変換部11に送られ、カラー信号変換部11により、輝度信号Yと、色差信号Cr及びCbに変換される。その結果、例えば、図9のラインL1の部分の輝度信号Y、色差信号Cr及びCbは、図9(B)、図9(D)及び図9(E)に示すように変化する。   When this image is taken, the image pickup signal from the image sensor 1 is sent to the single-plate three-plate interpolation unit 5, and the color signal is interpolated by the single-plate three-plate interpolation unit 5, and the RGB color from the single-plate three-plate interpolation unit 5. The image signal is sent to the color signal converter 11, and the color signal converter 11 converts the image signal into a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb. As a result, for example, the luminance signal Y and the color difference signals Cr and Cb in the portion of the line L1 in FIG. 9 change as shown in FIGS. 9B, 9D, and 9E.

ここで、輝度エッジ抽出部13で輝度信号のエッジ成分Yedgeを抽出すると、図9(C)に示すように、細線103の部分(A点)や、エリア101とエリア102との境界(B点)で、エッジ信号が出力される。   Here, when the edge component Yedge of the luminance signal is extracted by the luminance edge extraction unit 13, as shown in FIG. 9C, the portion of the thin line 103 (point A) or the boundary between the area 101 and the area 102 (point B) ), An edge signal is output.

また、図9(D)に示す色差信号Crと、図9(E)に示す色差信号Cbとの絶対値加算により、図9(F)に示すように、彩度信号Csが形成される。ここで、彩度レベル検出部19で彩度信号Csのレベルを検出すると、図9(G)に示すように、エリア102で彩度信号レベルが大きくなる。   Further, as shown in FIG. 9F, a saturation signal Cs is formed by adding absolute values of the color difference signal Cr shown in FIG. 9D and the color difference signal Cb shown in FIG. Here, when the level of the saturation signal Cs is detected by the saturation level detector 19, the saturation signal level is increased in the area 102 as shown in FIG.

また、彩度エッジ抽出部18で彩度信号Csのエッジ成分Cedgeを抽出すると、図9(H)に示すように、細線103の部分(A点)と、エリア101とエリア102との境界(B点)で、エッジ信号が出力される。   Further, when the edge component Cedge of the saturation signal Cs is extracted by the saturation edge extraction unit 18, as shown in FIG. 9H, the portion of the thin line 103 (point A) and the boundary between the area 101 and the area 102 ( At point B), an edge signal is output.

エリア101とエリア102との境界のB点では、図9(G)に示すように、彩度信号のレベルClpfが基準彩度信号レベルCref以上であり、高彩度と判定される。このため、クロマサプレス処理が行われず、カラー信号変換部11から出力された色差信号Cr及びCbは、そのまま出力される。   At point B at the boundary between the area 101 and the area 102, as shown in FIG. 9G, the saturation signal level Clpf is equal to or higher than the reference saturation signal level Cref, and it is determined that the saturation is high. For this reason, chroma suppression processing is not performed, and the color difference signals Cr and Cb output from the color signal conversion unit 11 are output as they are.

また、細線103の部分のA点では、彩度信号のレベルClpfが基準彩度信号レベルCrefより小さいので、低彩度とみなされ、クロマサプレス処理の対象となる。従来技術では、このような線は偽色と判断し、輝度信号のエッジレベルから求められた抑圧量を用いて、クロマサプレスが行われる。そのため、A点での彩度に対する抑圧量が多く、細線が失われる可能性が高い。   At point A of the thin line 103, the saturation signal level Clpf is smaller than the reference saturation signal level Cref, so that it is regarded as low saturation and is subject to chroma suppression processing. In the prior art, such a line is determined to be a false color, and chroma suppression is performed using the suppression amount obtained from the edge level of the luminance signal. Therefore, there is a large amount of suppression for the saturation at point A, and there is a high possibility that the thin line is lost.

これに対して、本発明では、彩度エッジ抽出部18で抽出された彩度信号Csのエッジ成分量|Cedge|により、A点は、本来被写体に存在する色のエッジ部であると判定されるため、前述したように、クロマサプレスの抑圧量が調整される。すなわち、(2)式に基づいて、輝度信号Yのエッジ成分量|Yedge|レベルから求められた抑圧量Syedgeは、彩度信号のエッジ成分量|Cedge|から求められた調整量Scedgeにより調整される。これにより、A点でのクロマサプレスの抑圧量が下げられ、A点での色抜けが防止でき、且つ、細線の彩度を保つことが可能となる。   On the other hand, in the present invention, the point A is determined to be an edge portion of a color that originally exists in the subject based on the edge component amount | Cedge | of the saturation signal Cs extracted by the saturation edge extraction unit 18. Therefore, as described above, the suppression amount of chroma suppress is adjusted. That is, based on equation (2), the suppression amount Sydge obtained from the edge component amount | Yedge | level of the luminance signal Y is adjusted by the adjustment amount Sedge obtained from the edge component amount | Cedge | of the saturation signal. The As a result, the amount of suppression of chroma suppression at point A can be reduced, color loss at point A can be prevented, and the saturation of the thin line can be maintained.

なお、上述の実施形態では、輝度エッジ抽出部13において、ラプラシアンフィルタを用いた例を示したが、これに限定せず、ゾーベルフィルタを用いることも可能である。   In the above-described embodiment, an example in which the Laplacian filter is used in the luminance edge extraction unit 13 is shown.

ゾーベルフィルタは、1次微分をする時に注目する画素の近くの画素に重み付けするフィルタである。具体的には、例えば図10に示した4種類のフィルタである。図10(A)は右上がりの線分、図10(B)は縦線の線分、図10(C)は右下がりの線分、図10(D)は横線の線分を抽出する。これらのフィルタにより、注目画素における線分の度合いを算出することができる。線分の度合いは輝度信号のエッジに相当するものであり、第1の実施形態で述べたラプラシアンフィルタと同様な意味を持つので、代替が可能である。   The Sobel filter is a filter that weights pixels near the pixel of interest when performing first-order differentiation. Specifically, for example, there are four types of filters shown in FIG. 10A extracts a line segment that rises to the right, FIG. 10B extracts a line segment that is a vertical line, FIG. 10C extracts a line segment that descends to the right, and FIG. 10D extracts a line segment that is a horizontal line. With these filters, the degree of the line segment in the target pixel can be calculated. The degree of the line segment corresponds to the edge of the luminance signal, and has the same meaning as the Laplacian filter described in the first embodiment, and can be substituted.

彩度エッジ抽出部18においても、輝度エッジ抽出部13と同様に、ラプラシアンフィルタを用いた例を示したが、これに限定せず、ゾーベルフィルタを用いることも可能である。具体的には、例えば図10に示した4種類のフィルタである。図10(A)は右上がりの線分、図10(B)は縦線の線分、図10(C)は右下がりの線分、図10(D)は横線の線分を抽出する。これらのフィルタにより、注目画素における線分の度合いを算出することができる。また、線分を抽出するため、細線も的確に抽出することができる。線分の度合いは彩度信号のエッジ成分相当するものであり、第1の実施形態で述べたラプラシアンフィルタと同様な意味を持つので、代替が可能である。   In the saturation edge extraction unit 18, as in the case of the luminance edge extraction unit 13, an example using a Laplacian filter has been shown. Specifically, for example, there are four types of filters shown in FIG. 10A extracts a line segment that rises to the right, FIG. 10B extracts a line segment that is a vertical line, FIG. 10C extracts a line segment that descends to the right, and FIG. 10D extracts a line segment that is a horizontal line. With these filters, the degree of the line segment in the target pixel can be calculated. Moreover, since a line segment is extracted, a thin line can also be extracted accurately. The degree of the line segment corresponds to the edge component of the saturation signal, and has the same meaning as the Laplacian filter described in the first embodiment, and can be substituted.

彩度レベル検出部19としてはローパスフィルタを用いた例を示したが、これに限定せず、メディアンフィルタを用いることも可能である。メディアンフィルタは、近傍の画素値の中央値を注目画素と置き換えるものである。具体的には、3×3の領域では、9個の画素値を低い(または高い)順番に並べ、5番目(中央)の画素値を注目画素の値とするフィルタである。周囲の画素に存在しない値がある場合(孤立点)は、周囲に存在する画素に置き換えられるという処理を行う。すなわち、低彩度エリア内の平均的な彩度信号のレベルを抽出することが可能となり、第一の実施例で述べたローパスフィルタと同様な意味を持つので、代替が可能である。   Although an example using a low-pass filter has been shown as the saturation level detection unit 19, the present invention is not limited to this, and a median filter can also be used. The median filter replaces the median of neighboring pixel values with the pixel of interest. Specifically, in the 3 × 3 region, the nine pixel values are arranged in the order of low (or high), and the fifth (center) pixel value is a filter of interest pixel value. When there is a value that does not exist in the surrounding pixels (isolated point), processing is performed in which the surrounding pixels are replaced. In other words, it is possible to extract the average saturation signal level in the low saturation area, which has the same meaning as the low-pass filter described in the first embodiment, and can be substituted.

本発明は、コンピュータ上でソフトウェアにより実現することも可能である。図11は、図3に示した処理を画像処理部の処理をソフトウェアで実現した場合のフローチャートとして示したものである。   The present invention can also be realized by software on a computer. FIG. 11 is a flowchart when the processing of the image processing unit is realized by software in the processing shown in FIG.

図11において、画像処理ブロックに入力されたRGBのカラー画像信号は、輝度信号Yと、色差信号Cr及びCbに変換される(ステップS1)。   In FIG. 11, the RGB color image signal input to the image processing block is converted into a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb (step S1).

次に、輝度信号Yのエッジ成分量|Yedge|が抽出され(ステップS2)、この輝度信号のエッジ部分が輝度信号に加算されて、輝度信号のエッジが強調される(ステップS3)。   Next, the edge component amount | Yedge | of the luminance signal Y is extracted (step S2), the edge portion of the luminance signal is added to the luminance signal, and the edge of the luminance signal is emphasized (step S3).

一方、色差信号Cr及びCbとが絶対値加算されて、彩度信号Csが算出され(ステップS4)、この彩度信号レベルClpfが抽出される(ステップS5)。   On the other hand, the absolute values of the color difference signals Cr and Cb are added to calculate the saturation signal Cs (step S4), and the saturation signal level Clpf is extracted (step S5).

抽出された彩度信号レベルClpfと、予め設定された基準彩度信号レベルCrefとが比較され、高彩度かどうかが判断される。抽出された彩度信号レベルClpfが基準彩度信号レベルCrefより大きい場合には、高彩度であると判断され、ステップS7に進む。   The extracted saturation signal level Clpf is compared with a preset reference saturation signal level Cref to determine whether the saturation is high. If the extracted saturation signal level Clpf is greater than the reference saturation signal level Cref, it is determined that the saturation is high, and the process proceeds to step S7.

ステップS6で、抽出された彩度信号のレベルClpfが基準彩度信号レベルCrefより小さい場合には、低彩度であると判断される。この場合には、ステップS2で抽出された輝度信号のエッジ成分量|Yedge|から、クロマサプレスの抑圧量Syedgeが算出される(ステップ8)。そして、彩度信号のエッジ成分量|Cedge|が抽出され(ステップS9)、彩度信号のエッジ成分量|Cedge|と、予め設定されている閾値Nとの比較が行われる(ステップS10)。   If the extracted saturation signal level Clpf is smaller than the reference saturation signal level Cref in step S6, it is determined that the saturation is low. In this case, the suppression amount Syedge of chroma suppression is calculated from the edge component amount | Yedge | of the luminance signal extracted in Step S2 (Step 8). Then, the edge component amount | Cedge | of the saturation signal is extracted (step S9), and the edge component amount | Cedge | of the saturation signal is compared with a preset threshold value N (step S10).

ここで、彩度信号のエッジ成分量|Cedge|が閾値N以上である場合は、彩度信号のエッジ量から調整量Scedgeが算出され(ステップS11)、ステップS12に進む。一方、閾値N以下であれば、調整量Scedgeを算出することなく、ステップS12に進む。   If the edge component amount | Cedge | of the saturation signal is greater than or equal to the threshold value N, the adjustment amount Sedge is calculated from the edge amount of the saturation signal (step S11), and the process proceeds to step S12. On the other hand, if it is less than or equal to the threshold value N, the process advances to step S12 without calculating the adjustment amount Scope.

ステップS12で、抑圧量Syedgeと調整量Scedgeとを用いて、クロマサプレスの抑圧量Sが算出され、この抑圧量Sを用いて、色差信号Cr及びCbに対してクロマサプレスの処理が行われる。そして、ステップS7に進む。   In step S12, the suppression amount S of chroma suppression is calculated using the suppression amount Syedge and the adjustment amount Sedge, and using this suppression amount S, the chroma suppression process is performed on the color difference signals Cr and Cb. Then, the process proceeds to step S7.

ステップS7で、色差信号Cr及びCb、或いは、クロマサプレス処理された色差信号Cr’及びCb’(又はCr及びCb)と、エッジ成分が増強された輝度信号Y’とが出力される。   In step S7, the color difference signals Cr and Cb, or the chroma-suppressed color difference signals Cr 'and Cb' (or Cr and Cb), and the luminance signal Y 'with enhanced edge components are output.

以上説明したように、この実施形態では、クロマサプレスの抑圧量を、輝度信号のエッジ成分と、彩度信号のエッジ成分と、彩度信号レベルとを用いて決定するようにしている。このため、低彩度エリア中に高彩度の細線が存在する場合でも、色抜けが生じない。   As described above, in this embodiment, the suppression amount of chroma suppression is determined using the edge component of the luminance signal, the edge component of the saturation signal, and the saturation signal level. For this reason, even when a high saturation thin line exists in the low saturation area, no color loss occurs.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明が適用できるディジタルカメラの一例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an example of the digital camera which can apply this invention. 撮像素子に配設されるカラーフィルタの配列の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement | sequence of the color filter arrange | positioned at an image sensor. 本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of this invention. ラプラシアンフィルタの説明図である。It is explanatory drawing of a Laplacian filter. ローパスフィルタの説明図である。It is explanatory drawing of a low-pass filter. 本発明の一実施形態における抑圧量演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the suppression amount calculating part in one Embodiment of this invention. 輝度信号のエッジ成分量とクロマサプレスの抑圧量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of edge components of a luminance signal, and the amount of suppression of chroma suppress. 彩度信号のエッジ成分量とクロマサプレスの調整量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of edge components of a saturation signal, and the adjustment amount of chroma suppress. 本発明の一実施形態の説明に用いる各部波形図である。It is each part waveform diagram used for description of one Embodiment of this invention. ゾーベルフィルタの説明図である。It is explanatory drawing of a Sobel filter. 本発明をソフトウェアで実現した場合の説明に用いるフローチャートである。It is a flowchart used for description at the time of implement | achieving this invention by software. 偽色の発生の説明に用いる図である。It is a figure used for description of generation | occurrence | production of a false color. 従来技術の課題の説明に用いる図である。It is a figure used for description of the subject of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像素子
2 光学系
4 A/Dコンバータ
5 単板三板化補間部
6 画像処理部
11 カラー信号変換部
12 輝度エッジ強調部
13 輝度エッジ抽出部
15 クロマサプレス部
16 抑圧量算出部
17 彩度信号形成部
18 彩度エッジ抽出部
19 彩度レベル検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up element 2 Optical system 4 A / D converter 5 Single board | plate 3 plate interpolation part 6 Image processing part 11 Color signal conversion part 12 Luminance edge emphasis part 13 Luminance edge extraction part 15 Chroma suppression part 16 Suppression amount calculation part 17 Saturation signal Formation unit 18 Saturation edge extraction unit 19 Saturation level detection unit

Claims (12)

撮像素子より入力されるカラー画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理装置であって、
前記カラー画像信号を輝度信号と色差信号とに変換する色信号変換手段と、
前記輝度信号のエッジ成分を抽出する輝度エッジ抽出手段と、
前記色差信号から彩度信号を求める彩度信号演算手段と、
前記彩度信号のエッジ成分を抽出する彩度エッジ抽出手段と、
前記彩度信号のレベルを判定する彩度レベル判定手段と、
前記輝度信号のエッジ成分、彩度信号のエッジ成分、及び彩度信号レベルに基づいて設定された抑圧量で、前記色差信号を抑圧するクロマサプレス手段と
を備えるようにしたことを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that performs predetermined image processing on a color image signal input from an image sensor,
Color signal conversion means for converting the color image signal into a luminance signal and a color difference signal;
Luminance edge extraction means for extracting edge components of the luminance signal;
A saturation signal calculating means for obtaining a saturation signal from the color difference signal;
Saturation edge extraction means for extracting edge components of the saturation signal;
Saturation level determination means for determining the level of the saturation signal;
An image comprising: chroma suppression means for suppressing the color difference signal with a suppression amount set based on an edge component of the luminance signal, an edge component of the saturation signal, and a saturation signal level. Processing equipment.
前記クロマサプレス手段は、前記輝度信号のエッジ成分の強度に応じて、前記色差信号の抑圧量を変更することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the chroma suppression unit changes a suppression amount of the color difference signal in accordance with an intensity of an edge component of the luminance signal. 前記クロマサプレス手段は、前記彩度信号のエッジ成分の強度に応じて、前記色差信号の抑圧量を変更することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the chroma suppression unit changes a suppression amount of the color difference signal according to an intensity of an edge component of the saturation signal. 前記クロマサプレス手段は、前記彩度信号の強度に応じて、前記色差信号の抑圧を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the chroma suppression unit suppresses the color difference signal in accordance with an intensity of the saturation signal. 前記輝度エッジ抽出手段は、ラプラシアンフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the luminance edge extraction unit includes a Laplacian filter. 前記輝度エッジ抽出手段は、ゾーベルフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the luminance edge extraction unit includes a Sobel filter. 前記彩度エッジ抽出手段は、ラプラシアンフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the saturation edge extraction unit includes a Laplacian filter. 前記彩度エッジ抽出手段は、ゾーベルフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the saturation edge extraction unit includes a Sobel filter. 前記彩度レベル判定手段は、ローパスフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the saturation level determination unit includes a low-pass filter. 前記彩度レベル判定手段は、メディアンフィルタを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the saturation level determination unit includes a median filter. 撮像素子より入力されるカラー画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理方法であって、
前記カラー画像信号を、輝度信号と、色差信号に変換する色信号変換ステップと、
前記輝度信号のエッジ成分を抽出する輝度エッジ抽出ステップと、
前記輝度信号のエッジ成分の強度より、色差信号を抑圧するための抑圧パラメータを算出する抑圧パラメータ算出ステップと、
前記色差信号から彩度信号を求める彩度信号演算ステップと、
前記彩度信号のエッジ成分を抽出する彩度エッジ抽出ステップと、
前記彩度信号のエッジ成分の強度より、前記抑圧量を調整するための調整パラメータを算出する調整パラメータ算出ステップと、
前記彩度信号の彩度レベルを抽出する彩度レベル抽出ステップと、
前記彩度レベルの強度を判定する彩度レベル判定ステップと、
前記抑圧パラメータと調整パラメータに基づいて、前記彩度信号を抑圧するための新たな抑圧パラメータを算出し、前記彩度レベル判定結果、低彩度なら、前記算出された抑圧パラメータにより前記彩度信号を抑圧する彩度抑圧ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
An image processing method for performing predetermined image processing on a color image signal input from an image sensor,
A color signal conversion step for converting the color image signal into a luminance signal and a color difference signal;
A luminance edge extraction step of extracting an edge component of the luminance signal;
A suppression parameter calculation step of calculating a suppression parameter for suppressing a color difference signal from the intensity of an edge component of the luminance signal;
A saturation signal calculation step for obtaining a saturation signal from the color difference signal;
A saturation edge extraction step of extracting an edge component of the saturation signal;
An adjustment parameter calculating step for calculating an adjustment parameter for adjusting the amount of suppression from the intensity of the edge component of the saturation signal;
A saturation level extracting step of extracting a saturation level of the saturation signal;
A saturation level determination step for determining the intensity of the saturation level;
Based on the suppression parameter and the adjustment parameter, a new suppression parameter for suppressing the saturation signal is calculated. If the saturation level determination result is low saturation, the saturation signal is calculated by the calculated suppression parameter. And a saturation suppression step for suppressing the image.
コンピュータに撮像素子より入力されるカラー画像信号に対して所定の画像処理を実行させる画像処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記カラー画像信号を、輝度信号と、色差信号に変換する色信号変換ステップと、
前記輝度信号のエッジ成分を抽出する輝度エッジ抽出ステップと、
前記輝度信号のエッジ成分の強度より、色差信号を抑圧するための抑圧パラメータを算出する抑圧パラメータ算出ステップと、
前記色差信号から彩度信号を求める彩度信号演算ステップと、
前記彩度信号のエッジ成分を抽出する彩度エッジ抽出ステップと、
前記彩度信号のエッジ成分の強度より、前記抑圧量を調整するための調整パラメータを算出する調整パラメータ算出ステップと、
前記彩度信号の彩度レベルを抽出する彩度レベル抽出ステップと、
前記彩度レベルの強度を判定する彩度レベル判定ステップと、
前記抑圧パラメータと調整パラメータに基づいて、前記彩度信号を抑圧するための新たな抑圧パラメータを算出し、前記彩度レベル判定結果、低彩度なら、前記算出された抑圧パラメータにより前記彩度信号を抑圧する彩度抑圧ステップと
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

An image processing program for causing a computer to execute predetermined image processing on a color image signal input from an imaging device,
On the computer,
A color signal conversion step for converting the color image signal into a luminance signal and a color difference signal;
A luminance edge extraction step of extracting an edge component of the luminance signal;
A suppression parameter calculation step of calculating a suppression parameter for suppressing a color difference signal from the intensity of an edge component of the luminance signal;
A saturation signal calculation step for obtaining a saturation signal from the color difference signal;
A saturation edge extraction step of extracting an edge component of the saturation signal;
An adjustment parameter calculating step for calculating an adjustment parameter for adjusting the amount of suppression from the intensity of the edge component of the saturation signal;
A saturation level extracting step of extracting a saturation level of the saturation signal;
A saturation level determination step for determining the intensity of the saturation level;
Based on the suppression parameter and the adjustment parameter, a new suppression parameter for suppressing the saturation signal is calculated. An image processing program that executes a saturation suppression step for suppressing.

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