устройство считывания изображений

Формула изобретения

1. Устройство обработки изображений, содержащее:

средство интерполяции для разделения сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений, в котором множество светофильтров размещается по заранее установленному шаблону и в котором предоставляются пиксели, соответствующие светофильтрам, на сигналы изображения соответствующих светофильтров, и выполнения процесса интерполяции с использованием сигналов изображения соответствующих светофильтров;

средство определения для определения, является ли целевая область областью высоких частот, на основе по меньшей мере любого из наклонов сигналов изображения первого светофильтра и второго светофильтра среди множества светофильтров и разности между сигналами изображения первого светофильтра и второго светофильтра в целевой области;

средство извлечения для извлечения сигналов изображения, имеющих разные граничные частоты, из сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений; и

средство обработки для выполнения обработки изображений, если целевая область определяется как область высоких частот средством определения, причем обработка изображений отличается от обработки изображений, которая выполняется, если целевая область не определяется как область высоких частот,

при этом пиксели, соответствующие первому светофильтру и второму светофильтру, размещаются с одинаковым периодом и пространственной разностью фаз, и

при этом средство обработки формирует и выводит заранее установленный сигнал в целевой области, и если целевая область определяется как область высоких частот средством определения, то выводит заранее установленный сигнал, сформированный из сигнала изображения, имеющего граничную частоту ниже, чем в случае, когда целевая область не определяется как область высоких частот.

2. Устройство обработки изображений по п.1, в котором средство определения определяет, что целевая область является областью высоких частот, если знаки наклона сигнала изображения в первом светофильтре и наклона сигнала изображения во втором светофильтре инвертируются в целевой области.

3. Устройство обработки изображений по п.1, в котором средство определения определяет, что целевая область является областью высоких частот, если знаки наклона сигнала изображения в первом светофильтре и наклона сигнала изображения во втором светофильтре инвертируются, и если уровень наклона сигнала изображения в первом светофильтре и уровень наклона сигнала изображения во втором светофильтре превышают пороговую величину в целевой области.

4. Устройство обработки изображений по п.1, в котором средство определения определяет, что целевая область является областью высоких частот, если разность между сигналом изображения первого светофильтра и сигналом изображения второго светофильтра превышает пороговую величину в целевой области.

5. Устройство обработки изображений по п.1, в котором первый светофильтр и второй светофильтр являются светофильтрами, соответствующими одинаковому цвету.

6. Устройство обработки изображений по п.5, в котором устройство считывания изображений включает в себя красный, синий и зеленый светофильтры, размещенные по шаблону Байера, при этом первый светофильтр является зеленым светофильтром, который размещен в горизонтальном направлении относительно красного светофильтра и который размещен в вертикальном направлении относительно синего светофильтра, и при этом второй светофильтр является зеленым светофильтром, который размещен в вертикальном направлении относительно красного светофильтра и который размещен в горизонтальном направлении относительно синего светофильтра.

7. Устройство обработки изображений по п.1, в котором средство обработки определяет, определяется ли целевая область как область высоких частот средством определения по отношению к соответствующим сигналам изображения, имеющим разные граничные частоты, извлеченным средством извлечения, и выводит заранее установленный сигнал, сформированный из сигнала изображения, имеющего граничную частоту, соответствующую сигналу изображения, имеющему наивысшую граничную частоту среди сигналов изображения, в которых целевая область не определяется как область высоких частот.

8. Устройство обработки изображений по п.1, содержащее:

средство определения для определения, является ли целевая область граничной областью,

при этом средство обработки определяет, определяется ли целевая область как область высоких частот средством определения, и определяется ли целевая область как граничная область средством определения по отношению к соответствующим сигналам изображения, имеющим разные граничные частоты, извлеченным средством извлечения, и если целевая область определяется как граничная область в любом из сигналов изображения, имеющих разные граничные частоты, выводит заранее установленный сигнал, сформированный из сигнала изображения, имеющего граничную частоту, соответствующую сигналу изображения, имеющему наивысшую граничную частоту среди сигналов изображения, в которых целевая область определяется как граничная область.

9. Устройство обработки изображений, содержащее:

средство интерполяции для разделения сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений, в котором множество светофильтров размещается по заранее установленному шаблону и в котором предоставляются пиксели, соответствующие светофильтрам, на сигналы изображения соответствующих светофильтров, и выполнения процесса интерполяции с использованием сигналов изображения соответствующих светофильтров;

средство определения для определения, является ли целевая область областью высоких частот, на основе по меньшей мере любого из наклонов сигналов изображения первого светофильтра и второго светофильтра среди множества светофильтров и разности между сигналами изображения первого светофильтра и второго светофильтра в целевой области;

средство извлечения для извлечения сигналов изображения, имеющих разные граничные частоты, из сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений; и

средство обработки для выполнения обработки изображений, если целевая область определяется как область высоких частот средством определения, причем обработка изображений отличается от обработки изображений, которая выполняется, если целевая область не определяется как область высоких частот,

при этом пиксели, соответствующие первому светофильтру и второму светофильтру, размещаются с одинаковым периодом и пространственной разностью фаз, и

при этом средство обработки формирует и выводит заранее установленный сигнал в целевой области, и если целевая область определяется как область высоких частот средством определения, увеличивает вес заранее установленного сигнала, сформированного из сигнала изображения, имеющего граничную частоту ниже, чем в случае, когда целевая область не определяется как область высоких частот, и объединяет заранее установленные сигналы, сформированные из сигналов изображения, имеющих разные граничные частоты, чтобы вывести результирующий сигнал.

10. Устройство обработки изображений по п.9, в котором средство обработки определяет, определяется ли целевая область как область высоких частот средством определения по отношению к соответствующим сигналам изображения, имеющим разные граничные частоты, извлеченным средством извлечения, и выполняет объединение путем установки веса у заранее установленного сигнала, сформированного из сигнала изображения, имеющего граничную частоту, соответствующую сигналу изображения, имеющему наивысшую граничную частоту среди сигналов изображения, в которых целевая область не определяется как область высоких частот, в вес больше веса заранее установленного сигнала, сформированного из сигнала изображения, имеющего другую граничную частоту.

11. Устройство обработки изображений по п.9, содержащее:

средство определения для определения, является ли целевая область граничной областью,

при этом средство обработки определяет, определяется ли целевая область как область высоких частот средством определения, и определяется ли целевая область как граничная область средством определения по отношению к соответствующим сигналам изображения, имеющим разные граничные частоты, извлеченным средством извлечения, и если целевая область определяется как граничная область в любом из сигналов изображения, имеющих разные граничные частоты, выполняет объединение путем установки веса у заранее установленного сигнала, сформированного из сигнала изображения, имеющего граничную частоту, соответствующую сигналу изображения, имеющему наивысшую граничную частоту среди сигналов изображения, в которых целевая область определяется как граничная область, в вес больше веса заранее установленного сигнала, сформированного из сигнала изображения, имеющего другую граничную частоту.

12. Устройство обработки изображений по п.1 или 9, в котором заранее установленный сигнал является цветоразностным сигналом.

13. Устройство обработки изображений по п.1 или 9, в котором заранее установленный сигнал является сигналом яркости.

14. Способ обработки изображений, содержащий:

этап интерполяции, на котором разделяют сигнал изображения, полученный от устройства считывания изображений, в котором множество светофильтров размещается по заранее установленному шаблону и в котором предоставляются пиксели, соответствующие светофильтрам, на сигналы изображения соответствующих светофильтров, и выполняют интерполяцию с использованием сигналов изображения соответствующих светофильтров;

этап определения, на котором определяют, является ли целевая область областью высоких частот, на основе по меньшей мере любого из наклонов сигналов изображения первого светофильтра и второго светофильтра среди множества светофильтров и разности между сигналами изображения первого светофильтра и второго светофильтра в целевой области;

этап извлечения, на котором извлекают сигналы изображения, имеющие разные граничные частоты, из сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений; и

этап обработки, на котором выполняют обработку изображений, если целевая область определяется как область высоких частот на этапе определения, причем обработка изображений отличается от обработки изображений, которая выполняется, если целевая область не определяется как область высоких частот,

при этом пиксели, соответствующие первому светофильтру и второму светофильтру, размещаются с одинаковым периодом и пространственной разностью фаз, и

при этом этап обработки формирует и выводит заранее установленный сигнал в целевой области, и если целевая область определяется как область высоких частот на этапе определения, то выводит заранее установленный сигнал, сформированный из сигнала изображения, имеющего граничную частоту ниже, чем в случае, когда целевая область не определяется как область высоких частот.

15. Машиночитаемый носитель записи, который хранит компьютерную программу, которая при исполнении компьютером побуждает компьютер осуществлять способ по п.14.

16. Способ обработки изображений, содержащий:

этап интерполяции, на котором разделяют сигнал изображения, полученный от устройства считывания изображений, в котором множество светофильтров размещается по заранее установленному шаблону и в котором предоставляются пиксели, соответствующие светофильтрам, на сигналы изображения соответствующих светофильтров, и выполняют интерполяцию с использованием сигналов изображения соответствующих светофильтров;

этап определения, на котором определяют, является ли целевая область областью высоких частот, на основе по меньшей мере любого из наклонов сигналов изображения первого светофильтра и второго светофильтра среди множества светофильтров и разности между сигналами изображения первого светофильтра и второго светофильтра в целевой области;

этап извлечения, на котором извлекают сигналы изображения, имеющие разные граничные частоты, из сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений; и

этап обработки, на котором выполняют обработку изображений, если целевая область определяется как область высоких частот на этапе определения, причем обработка изображений отличается от обработки изображений, которая выполняется, если целевая область не определяется как область высоких частот,

при этом пиксели, соответствующие первому светофильтру и второму светофильтру, размещаются с одинаковым периодом и пространственной разностью фаз, и

при этом этап обработки формирует и выводит заранее установленный сигнал в целевой области, и если целевая область определяется как область высоких частот на этапе определения, увеличивает вес заранее установленного сигнала, сформированного из сигнала изображения, имеющего граничную частоту ниже, чем в случае, когда целевая область не определяется как область высоких частот, и объединяет заранее установленные сигналы, сформированные из сигналов изображения, имеющих разные граничные частоты, чтобы вывести результирующий сигнал.

17. Машиночитаемый носитель записи, который хранит компьютерную программу, которая при исполнении компьютером побуждает компьютер осуществлять способ по п.16.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству обработки изображений, допускающему уменьшение влияний шума в области высоких частот.

Уровень техники

Традиционно, в качестве способа подавления ложного цвета, который возникает в области высоких частот объекта, выполнялась интерполяция цвета над целевым пикселем с использованием окружающих пикселей у целевого пикселя.

Ссылаясь на Фиг.16, будет приведено описание примера процесса выполнения интерполяции цвета над сигналами изображения, которые выведены из пикселей по шаблону Байера, в котором размещаются красный (R), зеленый (G) и синий (B) фильтры.

На Фиг.16 фильтр G, размещенный в горизонтальном направлении относительно фильтра R и в вертикальном направлении относительно фильтра B, называется фильтром G1, а фильтр G, размещенный в вертикальном направлении относительно фильтра R и горизонтальном направлении относительно фильтр B, называется фильтром G2. Также сигналы, выведенные из пикселей, соответствующих фильтрам G1, G2, R и B, представлены посредством G1sig, G2sig, Rsig и Bsig соответственно.

Это устройство обработки изображений разделяет сигнал изображения на сигнал изображения, составленный посредством G1sig, сигнал изображения, составленный посредством G2sig, сигнал изображения, составленный посредством Rsig, и сигнал изображения, составленный посредством Bsig, и выполняет процесс интерполяции, чтобы все пиксели содержали сигнал в сигналах изображения соответствующих цветов.

Затем устройство обработки изображений получает корреляцию значений G1sig или G2sig пикселей, которые находятся вертикально рядом с целевым пикселем интерполяции цвета, и корреляцию значений G1sig или G2sig пикселей, которые находятся горизонтально рядом с целевым пикселем. Если корреляция в горизонтальном направлении выше корреляции в вертикальном направлении, то устройство обработки изображений рассматривает значение Rsig-G1sig в качестве цветоразностного сигнала R-G и рассматривает значение Bsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала B-G. В отличие от этого, если корреляция в вертикальном направлении выше корреляции в горизонтальном направлении, то устройство обработки изображений рассматривает значение Rsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала R-G и рассматривает значение Bsig-G1sig в качестве цветоразностного сигнала B-G (см. PTL 1).

В качестве альтернативы устройство обработки изображений рассматривает среднее значение между значением Rsig-G1sig и значением Rsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала R-G, используя весовой коэффициент, соответствующий разности между значением Rsig-G1sig и значением Rsig-G2sig. Также устройство обработки изображений рассматривает среднее значение между значением Bsig-G1sig и значением Bsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала B-G, используя весовой коэффициент, соответствующий разности между значением Bsig-G1sig и значением Bsig-G2sig (см. PTL 2).

Таким образом, процесс уменьшения ложного цвета выполнен посредством формирования цветоразностных сигналов путем адаптивного выбора пикселей, которые нужно использовать для интерполяции цвета.

Также, когда нужно сформировать сигналы яркости, сигналы изображения формируются путем адаптивного выбора пикселей, которые нужно использовать для интерполяции, в соответствии с корреляцией пикселей, размещенных в горизонтальном направлении и вертикальном направлении по отношению к целевому пикселю, при помощи чего выполняется процесс наряду с подавлением муара и предотвращением неестественности всего изображения (см. PTL 3).

Список источников

Патентная литература

PTL 1: Выложенный патент Японии № 2002-300590

PTL 2: Выложенный патент Японии № 08-023541

PTL 3: Выложенный патент Японии № 2007-336384

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

Однако корреляции в горизонтальном направлении и вертикальном направлении даже в вышеописанном процессе не правильно получаются в области, содержащей сигнал изображения близко к частоте опроса или сигнал изображения, содержащий шум из-за наложения спектров, так что может остаться ложный цвет или муар. Поэтому считается, что есть возможность улучшения для дополнительного уменьшения ложного цвета или муара.

Решение проблемы

Чтобы решить вышеописанную проблему, устройство обработки изображений в соответствии с настоящим изобретением включает в себя средство интерполяции для разделения сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений, в котором множество светофильтров размещается по заранее установленному шаблону и в котором предоставляются пиксели, соответствующие светофильтрам, на сигналы изображения соответствующих светофильтров, и выполнения процесса интерполяции с использованием сигналов изображения соответствующих светофильтров, и средство определения для определения, является ли целевая область областью высоких частот, на основе по меньшей мере любого из наклонов сигналов изображения первого светофильтра и второго светофильтра среди множества светофильтров и разности между сигналами изображения первого светофильтра и второго светофильтра в целевой области. Пиксели, соответствующие первому светофильтру и второму светофильтру, размещаются с одинаковым периодом и пространственной разностью фаз.

Полезные результаты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением можно предоставить устройство обработки изображений, допускающее увеличение эффекта подавления ложного цвета и муара, которые возникают в области высоких частот.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства обработки изображений в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая неполную область, состоящую из 3×3 пикселей в устройстве считывания изображений, составленных по шаблону Байера.

Фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию схемы 104 формирования цветоразностного сигнала в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - схема для объяснения процесса, выполняемого схемой 300 интерполяции цвета.

Фиг.5 включает в себя схемы, иллюстрирующие пример цифрового фильтра.

Фиг.6 включает в себя схемы, иллюстрирующие пример частотных характеристик у LPF с 301 по 304 и LPF с 351 по 353.

Фиг.7 - схема, иллюстрирующая объект из вертикальных полос с градацией.

Фиг.8 включает в себя схемы, иллюстрирующие значения G1sig и G2sig в сигналах изображения, полученных путем захвата (съемки) объекта.

Фиг.9 - схема, иллюстрирующая испытательное изображение (CZP).

Фиг.10 включает в себя схемы, иллюстрирующие значения G1sig и G2sig после интерполяции, размещенные на оси, тянущейся горизонтально от центра CZP.

Фиг.11 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процесс выбора цветоразностного сигнала, выполняемый избирательной схемой 320 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию схемы 104 формирования цветоразностного сигнала в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процесс выбора цветоразностного сигнала, выполняемый избирательной схемой 320 в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.14 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию схемы 104 формирования цветоразностного сигнала в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.15 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процесс объединения цветоразностных сигналов, выполняемый объединяющей схемой 380 в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.16 - схема, иллюстрирующая шаблон Байера.

Осуществление изобретения

Ниже будут подробно описываться варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

(Первый вариант осуществления)

Фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства обработки изображений в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Блок 101 считывания изображений включает в себя съемочный объектив, устройство считывания изображений и схему возбуждения для них, которые не проиллюстрированы, и преобразует оптическое изображение, сформированное съемочным объективом, в электрический сигнал, используя устройство считывания изображений. Устройство считывания изображений включает в себя прибор с зарядовой связью (CCD) или датчик из комплементарной МОП-структуры (CMOS) и образуется посредством набора пикселей по шаблону Байера, проиллюстрированному на Фиг.16.

Аналоговый сигнал, выведенный из блока 101 считывания изображений, преобразуется в цифровой сигнал посредством АЦ-преобразователя 102. Схема 103 баланса белого (WB) выполняет известное регулирование баланса белого над сигналом изображения, который преобразован в цифровой сигнал посредством АЦ-преобразователя 102.

Сигнал изображения, выведенный из схемы 103 баланса белого, вводится в схему 104 формирования цветоразностного сигнала, схему 110 обнаружения корреляции и схему 111 формирования сигнала яркости. Схема 110 обнаружения корреляции обнаруживает из сигнала изображения корреляции сигналов в вертикальном направлении и горизонтальном направлении в единицах пикселей или областей. Обработка сигнала яркости выполняется над сигналом изображения, выведенным из схемы 103 баланса белого, посредством выходных данных схемы 110 обнаружения корреляции, схемы 111 формирования сигнала яркости и схемы 112 гаммы яркости, так что сигналы яркости Y выводятся в единицах пикселей или областей.

Схема 104 формирования цветоразностного сигнала формирует цветоразностные сигналы R-G и B-G в единицах пикселей или областей из введенного в нее сигнала изображения и выводит цветоразностные сигналы. Цветоразностные сигналы R-G и B-G, выведенные из схемы 104 формирования цветоразностного сигнала, преобразуются в цветоразностные сигналы R-Y и B-Y соответственно с помощью схемы 105 матрицы преобразования цветов. После этого цветоразностные усиления с высокой яркостью и низкой яркостью подавляются схемой 106 подавления цвета. Выходной сигнал из схемы 106 подавления цвета проходит через известную схему 107 цветовой гаммы и известную схему 108 перегиба насыщенности, которая регулирует уровень насыщенности, так что цветоразностные сигналы UV выводятся в единицах пикселей или областей.

Теперь будет приведено описание процесса интерполяции яркости, выполняемого схемой 111 формирования сигнала яркости. Фиг.2 иллюстрирует неполную область, состоящую из 3×3 пикселей в устройстве считывания изображений, составленных по шаблону Байера, проиллюстрированному на Фиг.16. В этом процессе интерполяции яркости сигнал G1sig, выведенный из пикселя, соответствующего фильтру G1, и сигнал G2sig, выведенный из пикселя, соответствующего фильтру G2, не отличаются друг от друга, и оба сигнала обрабатываются как Gsig.

Сначала схема 111 формирования сигнала яркости интерполирует Gsig на все пиксели, соответствующие фильтрам, за исключением фильтров G (фильтров G1 и фильтров G2), то есть пиксели, соответствующие фильтрам R и фильтрам B. Например, P1 - P9 на Фиг.2 являются ссылочными символами для идентификации пикселей, а R, G1, G2 и B представляют светофильтры, соответствующие пикселям с P1 по P9. "P5 (Rsig)" представляет значение Rsig в пикселе P5, "P5 (Gsig)" представляет значение Gsig в пикселе P5", и "P5 (Bsig)" представляет значение Bsig в пикселе P5.

В случае интерполяции Gsig на пиксель P5, соответствующий фильтру B, обнаруживаются корреляции сигналов в вертикальном и горизонтальном направлениях для определения направления с большей корреляцией. То есть получается абсолютное значение разности между сигналами пикселей, размещенных выше и ниже пикселя в качестве цели интерполяции, и абсолютное значение разности между сигналами пикселей, размещенных справа и слева от пикселя в качестве цели интерполяции.

[Уравнение 1]

Hdiff=|P4(Gsig)-P6(Gsig)|	(1)
Vdiff=|P2(Gsig)-P8(Gsig)|	(2)

Тогда разность между Hdiff и Vdiff расценивается как сигнал определения направления интерполяции MatSw.

[Уравнение 2]

MatSw=Hdiff-Vdiff

(3)

Когда MatSw отрицательный, корреляция в горизонтальном направлении сильнее, так что интерполяция выполняется с использованием сигналов пикселей в горизонтальном направлении. То есть среднее значение Gsig у пикселя P4 и Gsig у пикселя P6 рассматривается как Gsig пикселя P5. С другой стороны, когда разность положительна, интерполяция выполняется с использованием сигналов пикселей в вертикальном направлении. То есть среднее значение Gsig у пикселя P2 и Gsig у пикселя P8 рассматривается как Gsig пикселя P5. Интерполяция Gsig аналогичным образом выполняется над всеми пикселями, соответствующими фильтрам R и фильтрам B.

Далее выполняется интерполяция Rsig над всеми пикселями, соответствующими фильтрам G и фильтрам B, используя интерполированный Gsig. Интерполяция Rsig выполняется над пикселями, соответствующими фильтрам G (P2, P4, P6 и P8), с использованием Rsig пикселей, соответствующих фильтрам R, размещенным справа и слева или выше и ниже, и Gsig, полученного посредством интерполяции, выполненной над теми пикселями. Также интерполяция выполняется над пикселями, соответствующими фильтрам B, с использованием Rsig пикселей, соответствующих фильтрам R, размещенным вокруг пикселя, и Gsig, полученного посредством интерполяции, выполненной над теми пикселями в соответствии со следующими выражениями.

[Уравнение 3]

P2(Rsig)=((P1(Rsig)-P1(Gsig))+(P3(Rsig)-P3(Gsig)))/2+P2(Gsig)	(4)
P4(Rsig)=((P1(Rsig)-P1(Gsig))+(P7(Rsig)-P7(Gsig)))/2+P4(Gsig)	(5)
P5(Rsig)=((P1(Rsig)-P1(Gsig))+(P3(Rsig)-P3(Gsig))+(P7(Rsig)-P7(Gsig))+(P9(Rsig)-P9(Gsig)))/4+P5(Gsig)	(6)

Также интерполяция Bsig может выполняться над всеми пикселями, соответствующими фильтрам G и фильтрам R. Соответственно Rsig, Gsig и Bsig получаются в каждом пикселе. Кроме того, сигнал яркости Y можно получить путем выполнения вычисления с использованием следующего выражения (7) в каждом пикселе.

[Уравнение 4]

Y=0,3×Rsig+0,59×Gsig+0,11×Bsig

(7)

Отметим, что коэффициент в каждом члене выражения (7) можно изменять по необходимости.

Далее будет приведено описание процесса интерполяции цвета, выполняемого схемой 104 формирования цветоразностного сигнала. Фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию схемы 104 формирования цветоразностного сигнала. Схема 104 формирования цветоразностного сигнала включает в себя схемы 300 и 350 интерполяции цвета, фильтры нижних частот (LPF) с 301 по 304 и с 351 по 353, схемы с 311 по 314 вычисления цветоразностного сигнала, избирательную схему 320 и схему 360 определения ложного цвета.

Сигнал изображения, выведенный из схемы 103 баланса белого, вводится в схему 300 интерполяции цвета. Фиг.4 - схема для объяснения процесса интерполяции, выполняемого схемой 300 интерполяции цвета. Как проиллюстрировано на Фиг.4, схема 300 интерполяции цвета раскладывает сигнал изображения, введенный в шаблоне Байера, на сигналы изображения, состоящие из сигналов, соответствующих цветам фильтров R, G1, G2 и B. В то же время нулевое значение сигнала вставляется в пиксель, который не соответствует разложенному светофильтру.

После этого схема 300 интерполяции цвета выполняет процесс интерполяции с помощью LPF, используя известные цифровые фильтры, и выводит сигналы изображения соответствующих цветов R, G1, G2 и B, в которых все пиксели содержат сигнал.

Сигналы изображения соответствующих цветов, выведенные из схемы 300 интерполяции цвета, вводятся в LPF с 301 по 304, имеющие разные граничные частоты. Фиг.6(а) иллюстрирует пример частотных характеристик у LPF с 301 по 304. LPF 301 имеет частотную характеристику 601 на Фиг.6(а), LPF 302 имеет частотную характеристику 602 на Фиг.6(а), LPF 303 имеет частотную характеристику 603 на Фиг.6(а) и LPF 304 имеет частотную характеристику 604 на Фиг.6(а). Как можно понять из Фиг.6(а), граничная частота увеличивается в порядке LPF 301, LPF 302, LPF 303 и LPF 304. То есть высокочастотная составляющая содержится в изображении в порядке сигнала S01 изображения, выведенного из LPF 301, сигнала S02 изображения, выведенного из LPF 302, сигнала S03 изображения, выведенного из LPF 303, и сигнала S04 изображения, выведенного из LPF 304. Каждый из сигналов изображения с S01 по S04 содержит сигналы изображения соответствующих цветов R, G1, G2 и B, в которых частотная составляющая ограничивается.

Сигнал S01 изображения вводится в схему 311 вычисления цветоразностного сигнала, сигнал S02 изображения вводится в схему 312 вычисления цветоразностного сигнала, сигнал S03 изображения вводится в схему 313 вычисления цветоразностного сигнала, и сигнал S04 изображения вводится в схему 314 вычисления цветоразностного сигнала. Схемы вычисления цветоразностного сигнала с 311 по 314 вычисляют цветоразностные сигналы по отношению к сигналам изображения с S01 по S04, используя вышеописанный способ.

А именно, схема 311 вычисления цветоразностного сигнала обращается к корреляциям в горизонтальном направлении и вертикальном направлении в целевом пикселе, полученным схемой 110 обнаружения корреляции, посредством этого формируя цветоразностные сигналы R-G и B-G. В частности, если схема 110 обнаружения корреляции определяет, что корреляция в горизонтальном направлении выше корреляции в вертикальном направлении, то схема 311 вычисления цветоразностного сигнала рассматривает значение Rsig-G1sig в качестве цветоразностного сигнала R-G и рассматривает значение Bsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала B-G. С другой стороны, если схема 110 обнаружения корреляции определяет, что корреляция в вертикальном направлении выше корреляции в горизонтальном направлении, то схема 311 вычисления цветоразностного сигнала рассматривает значение Rsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала R-G и рассматривает значение Bsig-G1sig в качестве цветоразностного сигнала B-G.

В качестве альтернативы схема 311 вычисления цветоразностного сигнала рассматривает среднее значение между значением Rsig-G1sig и значением Rsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала R-G, используя весовой коэффициент, соответствующий разности между значением Rsig-G1sig и значением Rsig-G2sig. Также схема 311 вычисления цветоразностного сигнала рассматривает среднее значение между значением Bsig-G1sig и значением Bsig-G2sig в качестве цветоразностного сигнала B-G, используя весовой коэффициент, соответствующий разности между значением Bsig-G1sig и значением Bsig-G2sig.

Вышеописанный процесс также выполнятся в схемах вычисления цветоразностного сигнала с 312 по 314.

Цветоразностные сигналы R-G и B-G, вычисленные схемами вычисления цветоразностного сигнала с 311 по 314, вводятся в качестве цветоразностных сигналов S11, S12, S13 и S14 в избирательную схему 320, которая будет описываться ниже.

Далее будет описываться операция определения ложного цвета. Данные изображения, выведенные из схемы 103 баланса белого, вводятся в схему 350 интерполяции цвета. Как и схема 300 интерполяции цвета, схема 350 интерполяции цвета выводит сигналы изображения соответствующих цветов R, G1, G2 и B, в которых все пиксели содержат сигнал.

В шаблоне Байера, проиллюстрированном на Фиг.16, количество пикселей, соответствующих фильтру G, в два раза больше количества пикселей, соответствующих фильтру R, или количества пикселей, соответствующих фильтру B. В результате разложения фильтра G на фильтр G1 и фильтр G2 интервалы пикселей (интервалы дискретизации) у фильтров R, G1, G2 и B становятся равными друг другу. Поэтому с помощью обнаружения области, где возникает шум из-за наложения спектров, с использованием сигналов изображения G1 и G2, можно задать область, где возникает шум из-за наложения спектров в сигналах изображения R и B.

Сигналы изображения соответствующих цветов, выведенные из схемы 350 интерполяции цвета, вводятся в LPF с 351 по 353, имеющие разные граничные частоты. Фиг.6(b) иллюстрирует пример частотных характеристик у LPF с 351 по 353. LPF 351 имеет частотную характеристику 611 на Фиг.6(b), LPF 352 имеет частотную характеристику 612 на Фиг.6(b), и LPF 353 имеет частотную характеристику 613 на Фиг.6(b). Как можно понять из Фиг.6(b), граничная частота увеличивается в порядке LPF 351, LPF 352 и LPF 353. То есть высокочастотная составляющая содержится в изображении в порядке сигнала T01 изображения, выведенного из LPF 351, сигнала T02 изображения, выведенного из LPF 352, и сигнала T03 изображения, выведенного из LPF 353. В этом варианте осуществления частотная характеристика LPF 301 соответствует таковой у LPF 351, частотная характеристика LPF 302 соответствует таковой у LPF 352, а частотная характеристика LPF 303 соответствует таковой у LPF 353.

Сигналы изображения с T01 по T03, выведенные из LPF с 351 по 353, вводятся в схему 360 определения ложного цвета.

Теперь будет описываться способ для определения области, где возникает сигнал ложного цвета, с помощью схемы 360 определения ложного цвета, со ссылкой на Фиг.7 и 8. Фиг.7 иллюстрирует объект из вертикальных полос с градацией. Фиг.8 иллюстрирует значения G1sig и G2sig в сигналах изображения, полученных путем захвата изображения объекта на Фиг.7.

На Фиг.8(а)-8(i) горизонтальная ось указывает положение пикселя в горизонтальном направлении. На Фиг.8(a), Фиг.8(d) и Фиг.8(g) G1sig, полученный из пикселей, соответствующих фильтрам G1 в некоторой строке, и G2sig, полученный из пикселей, соответствующих фильтрам G2 в другой строке, размещаются рядом. В горизонтальном направлении и вертикальном направлении интервалы дискретизации пикселей, соответствующих фильтрам G1, и интервалы дискретизации пикселей, соответствующих фильтрам G2, равны друг другу, и отдельные фазы пикселей, соответствующих фильтрам G1, и пикселей, соответствующих фильтрам G2, сдвигаются на половину интервалов дискретизации.

Поскольку объект на Фиг.7 является вертикальными полосами, изображение объекта в равной степени входит во все строки. Таким образом, когда G1sig и G2sig размещаются в соответствии с положениями пикселей в горизонтальном направлении, можно получить сигнал изображения, представляющий градацию объекта, проиллюстрированного на Фиг.7. Здесь на Фиг.8(а) предполагается, что частота вертикальных полос, проиллюстрированных на Фиг. B, достаточно ниже частоты опроса у фильтра G1 и фильтра G2. На Фиг.8(d) предполагается, что частота вертикальных полос, проиллюстрированных на Фиг. B, выше частоты вертикальных полос, проиллюстрированных на Фиг. A, и немного ниже частоты опроса у фильтра G1 и фильтра G2. На Фиг.8(g) предполагается, что частота вертикальных полос, проиллюстрированных на Фиг. B, выше частоты опроса у фильтра G1 и фильтра G2.

На Фиг.8(b), Фиг.8(e) и Фиг.8(h) извлекается только G1sig на Фиг.8(a), Фиг.8(d) и Фиг.8(g), и интерполяция G1sig выполняется над пикселями, которые не соответствуют фильтрам G1, с использованием окружающего G1sig. На Фиг.8(c), Фиг.8(f) и Фиг.8(i) извлекается только G2sig на Фиг.8(a), Фиг.8(d) и Фиг.8(g), и интерполяция G2sig выполняется над пикселями, которые не соответствуют фильтрам G2, с использованием окружающего G2sig.

Как можно понять из Фиг.8(a)-8(i), когда пространственная частота объекта достаточно ниже частоты опроса у фильтра G1 и фильтра G2, фазовый сдвиг G1sig и G2sig после интерполяции небольшой. Когда пространственная частота объекта ближе к частоте опроса у фильтра G1 и фильтра G2, фазовый сдвиг G1sig и G2sig после интерполяции большой. Когда пространственная частота превышает частоту опроса, фазы у G1sig и G2sig после интерполяции существенно меняются на противоположные. То есть, является ли область областью высоких частот, а именно, является ли область областью, где возникает ложный цвет, может определяться путем обнаружения разности фаз между G1sig и G2sig после интерполяции.

Теперь работа схемы 360 определения ложного цвета будет описываться со ссылкой на Фиг.9 и Фиг.10.

Фиг.9 - схема, иллюстрирующая испытательное изображение (CZP), на котором размещается много концентрических окружностей, причем центр изображения является началом отсчета, и пространственная частота увеличивается от центра к внешней стороне. Фиг.10 иллюстрирует нанесенные значения G1sig и G2sig после интерполяции, размещенные на оси, которая тянется горизонтально от центра CZP.

На Фиг.10(а) кривая 1001 представляет G1sig после интерполяции сигнала T01 изображения, а кривая 1002 представляет G2sig после интерполяции сигнала T01 изображения. На Фиг.10(b) кривая 1003 представляет G1sig после интерполяции сигнала T02 изображения, а кривая 1004 представляет G2sig после интерполяции сигнала T02 изображения. На Фиг.10(c) кривая 1005 представляет G1sig после интерполяции сигнала T03 изображения, а кривая 1006 представляет G2sig после интерполяции сигнала T03 изображения. Обозначения с F0 по F4 представляют пространственные частоты CZP. Пространственная частота в центре изображения представлена с помощью F0, и пространственная частота постепенно увеличивается к внешней стороне изображения в порядке F1, F2, F3 и F4.

Схема 360 определения ложного цвета определяет, является ли область областью высоких частот, где возникает сигнал ложного цвета, с использованием разности характеристики между сигналом изображения у G1sig после интерполяции и сигналом изображения у G2sig после интерполяции. В частности, внимание сосредоточено на фазах наклонов сигнала изображения у G1sig после интерполяции и сигнала изображения у G2sig после интерполяции, и область определяется как область ложного цвета, где возникает сигнал ложного цвета, когда выполняется следующее выражение (8).

[Уравнение 5]

G1h× G2h<0 либо G1v× G2v<0

(8)

Здесь G1h представляет наклон в горизонтальном направлении сигнала изображения у G1sig после интерполяции, а G2h представляет наклон в горизонтальном направлении сигнала изображения у G2sig после интерполяции. Также G1v представляет наклон в вертикальном направлении сигнала изображения у G1sig после интерполяции, а G2v представляет наклон в вертикальном направлении сигнала изображения у G2sig после интерполяции. Например, наклон в горизонтальном направлении можно получить с использованием известного цифрового фильтра, проиллюстрированного на Фиг.5(а), а наклон в вертикальном направлении можно получить с использованием известного цифрового фильтра, проиллюстрированного на Фиг.5(b). Фильтр для получения наклона этим не ограничивается.

В качестве альтернативы область ложного цвета может определяться в единицах целевых областей, состоящих из множества пикселей каждая, а не в единицах пикселей. В случае, где определение происходит в единицах целевых областей, если процентное отношение наклонов сигналов изображения, которые удовлетворяют выражению (8), среди наклонов сигналов изображения, полученных с использованием отдельных пикселей, включенных в область, больше либо равно некоторой пороговой величине, то область может определяться как область ложного цвета. В дальнейшем "целевая область" может быть областью, состоящей из множества пикселей, или областью, состоящей из одиночного пикселя.

В этом варианте осуществления из Фиг.10(а) можно определить, что области с 2 по 4, где пространственная частота на Фиг.9 выше F1, являются областями ложного цвета в сигнале T01 изображения. Также из Фиг.10(b) можно определить, что области 3 и 4, где пространственная частота на Фиг.9 выше F2, являются областями ложного цвета в сигнале T02 изображения. Кроме того, из Фиг.10(с) можно определить, что область 4, где пространственная частота на Фиг.9 выше F3, является областью ложного цвета в сигнале T03 изображения.

Избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S11, который формируется из сигнала изображения, имеющего такую же частоту, как сигнал T01 изображения для области 1, которая определяется не являющейся областью ложного цвета в сигнале T01 изображения. Также избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S12, который формируется из сигнала изображения, имеющего такую же частоту, как сигнал T02 изображения для области 2, которая определяется как область ложного цвета в сигнале T01 изображения и определяется не являющейся областью ложного цвета в сигнале T02 изображения. Также избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S13, который формируется из сигнала изображения, имеющего такую же частоту, как сигнал T03 изображения для области 3, которая определяется как область ложного цвета в сигнале T02 изображения и определяется не являющейся областью ложного цвета в сигнале T03 изображения. Также избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S14, который формируется из сигнала изображения, имеющего частоту ниже сигнала T03 изображения для области 4, которая определяется как область ложного цвета в сигнале T03 изображения. Таким образом, избирательная схема 320 может выбирать цветоразностный сигнал, не содержащий ложный цвет, в единицах пикселей.

В этом варианте осуществления предполагается, что частотная характеристика LPF 301 соответствует таковой у LPF 351, что частотная характеристика LPF 302 соответствует таковой у LPF 352, и что частотная характеристика LPF 303 соответствует таковой у LPF 353, однако настоящее изобретение этим не ограничивается.

Например, чтобы увеличить вероятность того, что ложный цвет в сигнале S01 изображения не возникает в области, которая определяется не являющейся областью ложного цвета в сигнале T01 изображения, верхний предел частоты, включенной в сигнал S01 изображения, можно уменьшить до верхнего предела частоты, включенной в сигнал T01 изображения. То есть граничная частота LPF 351 устанавливается немного выше граничной частоты LPF 301. Также граничная частота LPF 352 устанавливается выше граничной частоты LPF 302, а граничная частота LPF 353 устанавливается немного выше граничной частоты LPF 303. Однако в таком случае могут увеличиться области с уменьшенным цветовым разрешением по сравнению со случаем, где частотная характеристика LPF 301 соответствует таковой у LPF 351, частотная характеристика LPF 302 соответствует таковой у LPF 352, а частотная характеристика LPF 303 соответствует таковой у LPF 353.

В отличие от этого, когда нужно уменьшить области с уменьшенным цветовым разрешением, граничные частоты у LPF 301, LPF 302 и LPF 303 можно задать немного ниже граничных частот у соответствующих LPF 351, LPF 352 и LPF 353. Однако в этом случае возможно, что в сигнале S01 изображения содержится частота выше частоты сигнала T01 изображения. Таким образом, очень вероятно, что область, которая определяется не являющейся областью ложного цвета в сигнале T01 изображения, определяется как область ложного цвета в сигнале S01 изображения.

В зависимости от изображения, которое нужно сформировать, можно адаптивно изменять то, приводятся ли граничные частоты LPF с 301 по 303 к соответствию с граничными частотами LPF с 351 по 353, или предоставляются ли разности между ними. В качестве альтернативы граничные частоты тех LPF могут изменяться адаптивно в соответствии с объектом, потому что степень влияния уменьшения разрешения меняется в зависимости от шаблона объекта.

Как описано выше, в соответствии с этим вариантом осуществления, схема 104 формирования цветоразностного сигнала формирует множество сигналов изображения с S01 по S04, которые прошли через LPF с 301 по 304, имеющие разные граничные частоты, и иерархически формирует цветоразностные сигналы с S11 по S14 из множества сигналов изображения с S01 по S04. Затем схема 104 формирования цветоразностного сигнала формирует множество сигналов изображения с T01 по T03, которые прошли через LPF с 351 по 353, имеющие разные граничные частоты, и обнаруживает область ложного цвета в единицах сигналов изображения разных уровней. Избирательная схема 320 выбирает любой из цветоразностных сигналов с S11 по S14 в соответствии с сигналом изображения с разрешением, из которого обнаружена область ложного цвета, среди сигналов изображения с T01 по T03. Таким образом, избирательная схема 320 допускает выбор цветоразностного сигнала, который формируется из сигнала изображения на уровне наивысшей частоты в диапазоне предупреждения ложного цвета в единицах пикселей или областей.

Таким образом, цветовое разрешение уменьшается на необходимую величину, чтобы подавить ложный цвет только в области, где возникает ложный цвет, и необходимость уменьшения цветового разрешения отпадает в области, где ложный цвет не возникает, так что увеличение цветового разрешения и подавление ложного цвета можно реализовать в разумном соотношении.

Фиг.11 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процесс выбора цветоразностного сигнала, выполняемый избирательной схемой 320. Избирательная схема 320 выполняет процесс выбора в единицах пикселей или областей. Здесь предположим, что избирательная схема 320 выполняет процесс выбора в единицах пикселей.

На этапе S1101 избирательная схема 320 определяет, определяется ли пиксель сигнала T01 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета. Если целевой пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1104, где избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S11 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя.

Если целевой пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета на этапе S1101, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1102. На этапе S1102 избирательная схема 320 определяет, определяется ли пиксель сигнала T02 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета. Если целевой пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1105, где избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S12 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя.

Если целевой пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета на этапе S1102, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1103. На этапе S1103 избирательная схема 320 определяет, определяется ли пиксель сигнала T03 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета. Если целевой пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1106, где избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S13 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя.

Если целевой пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета на этапе S1103, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1107, где избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S14 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя.

Затем избирательная схема 320 выполняет процесс выбора цветоразностного сигнала над всеми пикселями сигнала изображения, который нужно вывести, и выводит цветоразностные сигналы R-G и B-G, содержащиеся в любом из цветоразностных сигналов с S11 по S14, выбранных для соответствующих пикселей. Затем выведенные цветоразностные сигналы R-G и B-G вводятся в схему 105 матрицы преобразования цветов и преобразуются в сигналы R-Y и B-Y.

В этом варианте осуществления выражение (8) используется для определения, является ли область областью ложного цвета, но настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, можно сосредоточить внимание на значения G1h, G1v, G2h и G2v, и область может определяться как область ложного цвета, если выполняется любое из следующих выражений с (9) по (12). Также пороговые величины TH в этих выражениях могут отличаться друг от друга в сигналах изображения с T01 по T03. С помощью регулирования тех значений можно изменять эталон для определения области ложного цвета, и можно регулировать равновесие между увеличением цветового разрешения и подавлением ложного цвета.

[Уравнение 6]

G1h-TH>0 и G2h+TH<0	(9)
G1h+TH<0 и G2h-TH>0	(10)
G1v-TH>0 и G2v+TH<0	(11)
G1v+TH<0 и G2v-TH>0	(12)

(где TH>0)

Внимание сосредоточено на наклоне в горизонтальном направлении и наклоне в вертикальном направлении, чтобы определить, является ли область областью ложного цвета. В качестве альтернативы внимание может быть сосредоточено на наклоне в косом направлении.

Также наклон сигнала изображения у G1sig после интерполяции и наклон сигнала изображения у G2sig после интерполяции используются для определения, является ли область областью ложного цвета. В качестве альтернативы может использоваться разность значения между G1sig и G2sig. То есть, если разность значения между G1sig и G2sig большая, то можно определить, что фазовый сдвиг большой. В частности, даже если не выполняется любое из выражений с (8) по (12), если абсолютное значение разности между G1sig и G2sig в целевом пикселе превышает некую пороговую величину, как показано в выражении (13), то целевой пиксель может определяться как область ложного цвета.

[Уравнение 7]

|G1sig-G2sig|>0

(13)

Однако, если сигнал яркости слабый, то оба значения G1sig и G2sig небольшие. Таким образом, те пороговые величины можно изменять в соответствии с сигналом яркости соответствующего пикселя, сформированным схемой 111 формирования сигнала яркости.

В качестве альтернативы, в дополнение к определению на основе наклона сигнала изображения у G1sig после интерполяции и наклона сигнала изображения у G2sig после интерполяции можно объединить определение на основе разности значения между G1sig и G2sig.

Кроме того, те условия определения могут меняться между сигналами изображения с T01 по T03.

Кроме того, является ли целевой пиксель областью ложного цвета, можно определить путем рассмотрения результата определения области ложного цвета у пикселей вокруг целевого пикселя, в дополнение к целевому пикселю.

В этом варианте осуществления цветоразностные сигналы формируются из четырехуровневых сигналов изображения, а определение области ложного цвета выполняется в трехуровневых сигналах изображения, однако количество уровней этим не ограничивается. Цветоразностные сигналы могут формироваться из сигналов изображения разных частот на N+1 уровнях, а определение области ложного цвета может выполняться в сигналах изображения разных частот на N уровнях.

В этом варианте осуществления схема 300 интерполяции цвета и схема 350 интерполяции цвета отделены друг от друга, но одна общая схема может использоваться, если ее характеристики общие. Также одна общая схема может использоваться в качестве LPF с 301 по 303 и LPF с 351 по 353, если ее характеристики общие.

В этом варианте осуществления приведено описание примера выбора любого из цветоразностных сигналов, сформированных из сигналов изображения разных частот на множестве уровней, чтобы подавить ложный цвет, однако настоящее изобретение этим не ограничивается. По такому же способу, что описан выше, сигналы яркости могут формироваться из сигналов изображения разных частот на N+1 уровнях, а область муара вместо области ложного цвета можно обнаружить по такому же способу относительно сигналов изображения разных частот на N уровнях, при помощи чего можно подавить муар из-за сигналов яркости. То есть этот вариант осуществления эффективен для муара из-за яркости, а также ложного цвета из-за сигналов цветности. Кроме того, если процесс в соответствии с этим вариантом осуществления выполняется над сигналами изображения, над которыми выполняется процесс изменения размеров, состоящий в сокращении количества пикселей, то можно подавить муар или ложный цвет, который обусловлен процессом изменения размеров.

Как описано выше, устройство обработки изображений в соответствии с этим вариантом осуществления извлекает сигнал изображения фильтра G1, служащего в качестве первого светофильтра, и сигнал изображения фильтра G2, служащего в качестве второго светофильтра, из сигнала изображения, полученного от устройства считывания изображений, по шаблону Байера и выполняет интерполяцию. Пиксели, соответствующие фильтру G1 и фильтру G2, размещаются в одинаковом цикле, а их пространственные фазы сдвигаются. Таким образом, фазы сигнала изображения от фильтра G1 после интерполяции и сигнала изображения от фильтра G2 после интерполяции меняются на противоположные в области высоких частот, как проиллюстрировано на Фиг.8 и Фиг.10. Таким образом, устройство обработки изображений допускает определение, является ли целевая область (целевой пиксель) областью высоких частот, на основе по меньшей мере одного из наклонов сигналов изображения от фильтра G1 и фильтра G2 и разности между сигналами изображения от фильтра G1 и фильтра G2. Если определяется, что целевой пиксель является областью высоких частот, то устройство обработки изображений формирует заранее установленные сигналы, например цветоразностный сигнал и сигналы яркости, из сигналов изображения, в которых граничная частота уменьшается до уровня, где целевой пиксель не определяется как область высоких частот, посредством этого допуская подавление ложного цвета и муара.

В качестве альтернативы устройство обработки изображений может заставить устройство на последующем этапе сформировать заранее установленные сигналы, например цветоразностные сигналы и сигналы яркости, и может установить флаг, отображающий результат определения того, является ли целевой пиксель областью высоких частот в сигнале изображения.

(Второй вариант осуществления)

Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления в том, что также определяется, является ли целевой пиксель граничной областью, когда избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал. В первом варианте осуществления, если схема 360 определения ложного цвета определяет, что целевая область является областью ложного цвета, то избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал, сформированный из сигнала изображения меньшей частоты. В результате, если область, определенная как область ложного цвета, является граничной областью, то возможно, что цвет в граничной области расплывается.

Конфигурация устройства обработки изображений в соответствии с этим вариантом осуществления аналогична конфигурации устройства обработки изображений в соответствии с первым вариантом осуществления, и соответственно ее описание пропускается. В этом варианте осуществления часть конфигурации схемы 104 формирования цветоразностного сигнала, проиллюстрированной на Фиг.1, отличается от первого варианта осуществления.

Фиг.12 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию схемы 104 формирования цветоразностного сигнала в соответствии с этим вариантом осуществления. Схема 104 формирования цветоразностного сигнала в соответствии с этим вариантом осуществления включает в себя схему 370 определения границы, которая принимает сигналы изображения с T01 по T03, выведенные из LPF с 351 по 353, в дополнение к конфигурации схемы формирования цветоразностного сигнала, проиллюстрированной на Фиг.3. Результат определения касательно граничной области, сформированный схемой 370 определения границы, вводится в избирательную схему 320.

Схема 370 определения границы вычисляет Gsig во всех пикселях на основе сигнала изображения у G1 и сигнала изображения у G2, содержащихся в сигнале T01 изображения, выведенном из LPF 351, используя выражение (14).

[Уравнение 8]

Gsig=(G1sig+G2sig)/2

(14)

Затем внимание уделяется наклонам в горизонтальном направлении и вертикальном направлении сигнала изображения у Gsig. Целевой пиксель определяется как граничная область, если выполняется следующее выражение (15), и результат определения выводится в избирательную схему 320.

[Уравнение 9]

Gh>TH либо Gv>TH

(15)

Здесь Gh представляет наклон в горизонтальном направлении сигнала изображения у Gsig после интерполяции, а Gv представляет наклон в горизонтальном направлении сигнала изображения у G2sig после интерполяции. Эти наклоны можно получить посредством известного цифрового фильтра, проиллюстрированного на Фиг.5(а), и известного цифрового фильтра, проиллюстрированного на Фиг.5(b), в вертикальном направлении. Фильтры для получения наклонов не ограничиваются этими фильтрами. В качестве альтернативы граничная область может определяться в единицах областей, состоящих из множества пикселей каждая, а не в единицах пикселей. В случае, где определение происходит в единицах областей, если процентное отношение наклонов сигналов изображения, которые удовлетворяют выражению (15), среди наклонов сигналов изображения, полученных с использованием отдельных пикселей, включенных в область, больше либо равно некоторой пороговой величине, то область может определяться как граничная область.

Также схема 370 определения границы выполняет определение граничной области над сигналом T02 изображения, выведенным из LPF 352, и сигналом T03 изображения, выведенным из LPF 353.

Пример использования Gsig на основе G1sig и G2sig описан в качестве способа для определения граничной области. В качестве альтернативы также может использоваться сигнал яркости, сформированный из Rsig, Gsig и Bsig, используя выражение (7).

Схема 360 определения ложного цвета выполняет определение области ложного цвета по процессу, аналогичному процессу в первом варианте осуществления, и выводит результат определения в избирательную схему 320.

Фиг.13 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процесс выбора цветоразностного сигнала, выполняемый избирательной схемой 320 в соответствии с этим вариантом осуществления. Избирательная схема 320 выполняет процесс выбора в единицах пикселей или областей. Здесь предположим, что избирательная схема 320 выполняет процесс выбора в единицах пикселей.

На этапе S1301 избирательная схема 320 определяет, определяется ли пиксель сигнала T01 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, и определяется как не являющийся граничной областью с помощью схемы 370 определения границы. Если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1304 для выбора цветоразностного сигнала S11 пикселя, соответствующего этому целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя. Также, если пиксель определяется как граничная область с помощью схемы 370 определения границы, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1304 для выбора цветоразностного сигнала S11 пикселя, соответствующего этому целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя. То есть, даже если целевой пиксель определяется как область ложного цвета, если целевой пиксель определяется как граничная область, то избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S11, чтобы задать высокий приоритет подавлению расплывания цвета в граничной области.

Если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, и если пиксель определяется не являющимся граничной областью с помощью схемы 370 определения границы, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1302. На этапе S1302 избирательная схема 320 определяет, определяется ли пиксель сигнала T02 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, и определяется как не являющийся граничной областью с помощью схемы 370 определения границы. Если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1305 для выбора цветоразностного сигнала S12 пикселя, соответствующего этому целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя. Также, если пиксель определяется как граничная область с помощью схемы 370 определения границы, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1305 для выбора цветоразностного сигнала S12 пикселя, соответствующего этому целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя. То есть, даже если целевой пиксель определяется как область ложного цвета, если целевой пиксель определяется как граничная область, то избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S12, чтобы задать высокий приоритет подавлению расплывания цвета в граничной области.

Если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, и если пиксель определяется не являющимся граничной областью с помощью схемы 370 определения границы, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1303. На этапе S1303 избирательная схема 320 определяет, определяется ли пиксель сигнала T03 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, и определяется как не являющийся граничной областью с помощью схемы 370 определения границы. Если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1306 для выбора цветоразностного сигнала S13 пикселя, соответствующего этому целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя. Также, если пиксель определяется как граничная область с помощью схемы 370 определения границы, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1306 для выбора цветоразностного сигнала S13 пикселя, соответствующего этому целевому пикселю, в качестве цветоразностного сигнала целевого пикселя. То есть, даже если целевой пиксель определяется как область ложного цвета, если целевой пиксель определяется как граничная область, то избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал S13, чтобы задать высокий приоритет подавлению расплывания цвета в граничной области.

В отличие от этого, если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета и определяется не являющимся граничной областью с помощью схемы 370 определения границы, то избирательная схема 320 переходит к этапу S1307 для выбора цветоразностного сигнала S14.

Как описано выше, в этом варианте осуществления, даже если область определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, если область является граничной областью, то избирательная схема 320 выбирает цветоразностный сигнал, который формируется из сигнала изображения на уровне с большей частотой, чем в случае, где область не является граничной областью.

Таким образом, можно получить результат, полученный в конфигурации в соответствии с первым вариантом осуществления, а также можно остановить расплывание цвета в граничной области.

(Третий вариант осуществления)

Третий вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления в том, что схема 104 формирования цветоразностного сигнала не выводит никакой из цветоразностных сигналов с S11 по S14, а выводит цветоразностный сигнал, который формируется путем объединения тех цветоразностных сигналов с S11 по S14.

Конфигурация устройства обработки изображений в соответствии с этим вариантом осуществления аналогична конфигурации устройства обработки изображений в соответствии с первым вариантом осуществления, и соответственно ее описание пропускается. В этом варианте осуществления часть конфигурации схемы 104 формирования цветоразностного сигнала на Фиг.1 отличается от первого варианта осуществления.

Фиг.14 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию схемы 104 формирования цветоразностного сигнала в соответствии с этим вариантом осуществления. Схема 104 формирования цветоразностного сигнала в соответствии с этим вариантом осуществления включает в себя объединяющую схему 380 вместо избирательной схемы 320, проиллюстрированной на Фиг.3.

Фиг.15 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процесс объединения цветоразностных сигналов, выполняемый объединяющей схемой 380 в соответствии с этим вариантом осуществления. Объединяющая схема 380 выполняет процесс объединения в единицах пикселей или областей. Здесь предположим, что объединяющая схема 380 выполняет процесс объединения в единицах пикселей. Объединяющая схема 380 изменяет веса цветоразностных сигналов с S11 по S14 в соответствии с сигналом изображения среди сигналов изображения с T01 по T03, в котором обнаруживается область ложного цвета, объединяет цветоразностные сигналы с S11 по S14 и выводит результирующий сигнал.

На этапе S1501 объединяющая схема 380 определяет, определяется ли пиксель сигнала T01 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета. Если пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, то объединяющая схема 380 переходит к этапу S1504 для установления веса цветоразностного сигнала S11 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в максимальный по отношению к весам остальных цветоразностных сигналов.

Если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета на этапе S1501, то объединяющая схема 380 переходит к этапу S1502. На этапе S1502 объединяющая схема 380 определяет, определяется ли пиксель сигнала T02 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета. Если пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, то объединяющая схема 380 переходит к этапу S1505 для установления веса цветоразностного сигнала S12 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в максимальный по отношению к весам остальных цветоразностных сигналов.

Если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета на этапе S1502, то объединяющая схема 380 переходит к этапу S1503. На этапе S1503 объединяющая схема 380 определяет, определяется ли пиксель сигнала T03 изображения, соответствующий целевому пикселю, как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета. Если пиксель определяется не являющимся областью ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, то объединяющая схема 380 переходит к этапу S1506 для установления веса цветоразностного сигнала S13 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в максимальный по отношению к весам остальных цветоразностных сигналов.

В отличие от этого, если пиксель определяется как область ложного цвета с помощью схемы 360 определения ложного цвета, то объединяющая схема 380 переходит к этапу S1507 для установления веса цветоразностного сигнала S14 пикселя, соответствующего целевому пикселю, в максимальный по отношению к весам остальных цветоразностных сигналов.

Объединяющая схема 380 объединяет цветоразностные сигналы с S11 по S14 в соответствии с весами, установленными на этапах S1504 - S1507, используя любое из следующих выражений.

[Уравнение 10]

(R-G, B-G)=(6×S11+2×S12+S13+S14)/10	(16)
(R-G, B-G)=(2×S11+5×S12+2×S13+S14)/10	(17)
(R-G, B-G)=(S11+2×S12+5×S13+2×S14)/10	(18)
(R-G, B-G)=(S11+S12+2×S13+6×S14)/10	(19)

Если вес цветоразностного сигнала S11 устанавливается в максимальный, то объединяющая схема 380 выбирает выражение (16). Также, если веса цветоразностных сигналов S12, S13 и S14 устанавливаются в максимальные, то объединяющая схема 380 выбирает выражение (17), выражение (18) и выражение (19) соответственно. Затем объединяющая схема 380 выводит цветоразностные сигналы R-G и B-G, полученные посредством этого процесса объединения, в схему 105 матрицы преобразования цветов.

Как и во втором варианте осуществления, может учитываться то, является ли целевой пиксель граничной областью. То есть, даже если целевой пиксель определяется как область ложного цвета, если целевой пиксель определяется как граничная область, то вес цветоразностного сигнала, который формируется из сигнала изображения, имеющего наивысшую граничную частоту среди сигналов изображения, определенных как граничная область, можно установить в максимальный.

К тому же объединяющая схема 380 может изменять веса цветоразностных сигналов с S11 по S14 в соответствии со степенью ложного цвета, обнаруженного из сигналов изображения с T01 по T03. Степень ложного цвета можно получить из G1h, G1v, G2h и G2v, полученных из G1sig после интерполяции и G2sig после интерполяции, и разности значения между G1sig и G2sig. То есть объединяющая схема 380 устанавливает степень ложного цвета в большое значение, чтобы фазовый сдвиг G1sig после интерполяции и G2sig после интерполяции оценивался приблизительно в 180 градусов. Также объединяющая схема 380 допускает установку весов цветоразностных сигналов с S11 по S14 в соответствии со степенью ложного цвета в сигналах изображения с T01 по T03.

(Другие варианты осуществления)

Цель настоящего изобретения также достигается с помощью следующего способа. А именно, носитель информации (или носитель записи), хранящий код компьютерной программы, который реализует функции вышеописанных вариантов осуществления, вставляется в систему или устройство. Затем компьютер (или CPU или MPU) системы или устройства считывает и выполняет программный код, сохраненный на этом носителе информации. В этом случае сам программный код, считанный с носителя информации, реализует функции вышеописанных вариантов осуществления, и носитель информации, хранящий этот программный код, составляет настоящее изобретение. Также следующий случай включается в настоящее изобретение в дополнение к случаю, где функции вышеописанных вариантов осуществления реализуются, когда компьютер выполняет считанный программный код. А именно, операционная система (OS), которая работает на компьютере, выполняет часть или все фактические процессы на основе команды в программном коде, и функции вышеописанных вариантов осуществления реализуются этими процессами.

Кроме того, в настоящее изобретение включается следующий случай. А именно, программный код, считанный с носителя информации, записывается в запоминающее устройство, предоставленное в плате расширения функций, вставленной в компьютер, или в блоке расширения функций, подключенном к компьютеру. Тогда CPU или т.п., предоставленный в плате расширения функций или блоке расширения функций, выполняет часть или все фактические процессы на основе команды в программном коде, и функции вышеописанных вариантов осуществления реализуются этими процессами.

В случае, когда настоящее изобретение применяется к вышеописанному носителю информации, программный код, соответствующий вышеописанной процедуре, хранится на носителе информации.

Список ссылок

101 блок считывания изображений

102 АЦ-преобразователь

103 схема баланса белого (WB)

104 схема формирования цветоразностного сигнала

105 схема матрицы преобразования цветов

106 схема подавления цвета

107 схема цветовой гаммы

108 схема перегиба насыщенности

110 схема обнаружения корреляции

111 схема формирования сигнала яркости

112 схема гаммы яркости

300 и 350 схема интерполяции цвета

301, 302, 303, 304, 351, 352 и 353 фильтр нижних частот (LPF)

311, 312, 313 и 314 схема вычисления цветоразностного сигнала

320 избирательная схема

360 схема определения ложного цвета

370 схема определения границы

380 объединяющая схема