專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠減少高頻區(qū)域中的噪聲的影響的圖像處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，通過使用目標(biāo)像素的周圍像素對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行顏色插值，作為用于抑制發(fā)生在被攝體的高頻區(qū)域中的偽色的方法。參考圖16，將說明對(duì)從以拜耳模式配置的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)濾波器的像素輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行顏色插值的處理的例子。在圖16中，將位于R濾波器的水平方向和B濾波器的垂直方向上的G濾波器稱為 G 1濾波器，并將位于R濾波器的垂直方向和B濾波器的水平方向上的G濾波器稱為G2濾波器。而且，由Glsig、G2sig、Rsig和Bsig分別表示從與G1、G2、R和B濾波器相對(duì)應(yīng)的像素輸出的信號(hào)。該圖像處理設(shè)備將圖像信號(hào)分離成由Glsig構(gòu)成的圖像信號(hào)、由⑵sig構(gòu)成的圖像信號(hào)、由Rsig構(gòu)成的圖像信號(hào)和由Bsig構(gòu)成的圖像信號(hào)，并進(jìn)行插值處理，以使得在各顏色的圖像信號(hào)中所有像素具有信號(hào)。然后，圖像處理設(shè)備獲得與顏色插值的目標(biāo)像素垂直鄰接的像素的Glsig或 G2sig的值的相關(guān)度以及與目標(biāo)像素水平鄰接的像素的Glsig或G2sig的值的相關(guān)度。如果水平方向上的相關(guān)度高于垂直方向上的相關(guān)度，則圖像處理設(shè)備將Rsig-Glsig的值作為色差信號(hào)R-G，并將B sig-Gkig的值作為色差信號(hào)B-G。相反，如果垂直方向上的相關(guān)度高于水平方向上的相關(guān)度，則圖像處理設(shè)備將Rsig-Gkig的值作為色差信號(hào)R-G，并將 Bsig-Glsig的值作為色差信號(hào)B-G(參見專利文獻(xiàn)1)?？蛇x地，圖像處理設(shè)備通過使用與Rsig-Glsig的值和Rsig-Gkig的值之間的差相對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，將Rsig-Glsig的值和Rsig-Gkig的值的平均值作為色差信號(hào)R-G。同樣，圖像處理設(shè)備通過使用與Bsig-Glsig的值和Bsig-Gkig的值之間的差相對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，將Bsig-Glsig的值和Bsig-Gkig的值的平均值作為色差信號(hào)B-G。以這種方式，通過適當(dāng)選擇要用于顏色插值的像素而生成色差信號(hào)，來進(jìn)行減少偽色的處理。而且，當(dāng)要生成亮度信號(hào)時(shí)，通過根據(jù)位于目標(biāo)像素的水平方向和垂直方向上的像素的相關(guān)度而適當(dāng)選擇要用于插值的像素來生成圖像信號(hào)，從而在抑制摩爾紋(moire) 并且防止整個(gè)圖像中的不自然感的情況下進(jìn)行處理(參見專利文獻(xiàn)3)。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-300590專利文獻(xiàn)2 日本特開平08-023M1專利文獻(xiàn)3 日本特開2007-33638
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題然而，即使在上述處理中，在包括奈奎斯特頻率附近的圖像信號(hào)或包含混疊噪聲的圖像信號(hào)的區(qū)域中也未能正確地獲得水平方向和垂直方向上的相關(guān)度，從而可能殘留有偽色或摩爾紋。因此認(rèn)為存在進(jìn)一步減少偽色或摩爾紋的改善余地。用于解決問題的方案為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備包括插值部件，用于將從攝像裝置獲得的圖像信號(hào)分離成各顏色濾波器的圖像信號(hào)，并且通過使用各顏色濾波器的圖像信號(hào)進(jìn)行插值處理，其中，在所述攝像裝置中，以預(yù)定模式配置了多個(gè)顏色濾波器并且設(shè)置了與各顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素；以及判斷部件，用于基于目標(biāo)區(qū)域中的所述多個(gè)顏色濾波器中的第一顏色濾波器和第二顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率、以及所述第一顏色濾波器和所述第二顏色濾波器的圖像信號(hào)之間的差至少之一，判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否是高頻區(qū)域， 其中，以周期相同、并且空間相位偏移的方式配置與所述第一顏色濾波器和所述第二顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素。發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠增大抑制高頻區(qū)域中發(fā)生的偽色和摩爾紋的效果的圖像處理設(shè)備。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出攝像裝置中由以拜耳模式構(gòu)成的3X3像素組成的部分區(qū)域的圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是用于說明顏色插值電路300所進(jìn)行的處理的圖。圖5包括示出數(shù)字濾波器的例子的圖。圖6包括示出LPF 301 304和LPF 351 353的頻率特性的例子的圖。圖7是示出具有漸變的垂直條紋的被攝體的圖。圖8包括示出通過拍攝被攝體所獲得的圖像信號(hào)中的Glsig和G2sig的值的圖。圖9是示出圓形波帶片(CZP)的圖。圖10包括示出位于從CZP的中心水平延伸的軸上的插值后的Glsig和G2sig的值的圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的選擇電路320所進(jìn)行的選擇色差信號(hào)的處理的流程圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的選擇電路320所進(jìn)行的選擇色差信號(hào)的處理的流程圖。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的框圖。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的合成電路380所進(jìn)行的合成色差信號(hào)的處理的流程圖。圖16是示出拜耳模式的圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。攝像單元101包括未示出的攝像鏡頭、攝像裝置及其驅(qū)動(dòng)電路，并且使用攝像裝置將攝像鏡頭所形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。攝像裝置包括電荷耦合裝置(CXD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q傳感器，并且包括圖16所示的拜耳模式的像素集合。通過A/D轉(zhuǎn)換器102將從攝像單元101輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。白平衡 (WB)電路103對(duì)由A/D轉(zhuǎn)換器102轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的圖像信號(hào)進(jìn)行已知的白平衡調(diào)整。將從白平衡電路103輸出的圖像信號(hào)輸入至色差信號(hào)生成電路104、相關(guān)度檢測(cè)電路110和亮度信號(hào)生成電路111。相關(guān)度檢測(cè)電路110根據(jù)圖像信號(hào)、以像素或區(qū)域?yàn)閱挝粰z測(cè)在垂直方向和水平方向上的信號(hào)的相關(guān)度。利用相關(guān)度檢測(cè)電路110的輸出、亮度信號(hào)生成電路111和亮度伽瑪電路112對(duì)白平衡電路103輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行亮度信號(hào)處理，從而以像素或區(qū)域?yàn)閱挝惠敵隽炼刃盘?hào)Y。色差信號(hào)生成電路104根據(jù)所輸入的圖像信號(hào)、以像素或區(qū)域?yàn)閱挝簧缮钚盘?hào)R-G和B-G，并輸出色差信號(hào)。通過顏色轉(zhuǎn)換矩陣電路105將色差信號(hào)生成電路104輸出的色差信號(hào)R-G和B-G分別轉(zhuǎn)換成色差信號(hào)R-Y和B-Y。之后，利用顏色抑制電路106抑制高亮度和低亮度的色差增益。來自顏色抑制電路106的輸出信號(hào)通過已知的顏色伽瑪電路107和用于調(diào)整色度增益的已知的色度拐點(diǎn)電路108，從而以像素或區(qū)域?yàn)閱挝惠敵錾钚盘?hào)UV?，F(xiàn)在將說明亮度信號(hào)生成電路111所進(jìn)行的亮度插值處理。圖2示出攝像裝置中由以圖16所示的拜耳模式構(gòu)成的3X3像素組成的部分區(qū)域。在該亮度插值處理中，不區(qū)分從與G 1濾波器相對(duì)應(yīng)的像素輸出的信號(hào)Glsig和從與G2濾波器相對(duì)應(yīng)的像素輸出的信號(hào)G2sig，并且將這兩個(gè)信號(hào)都作為(isig進(jìn)行處理。首先，亮度信號(hào)生成電路111將(isig插值到與除G濾波器(Gl濾波器和G2濾波器)以外的濾波器相對(duì)應(yīng)的所有像素、即與R濾波器和B濾波器相對(duì)應(yīng)的像素。例如，圖2 中的Pl P9是用于標(biāo)識(shí)像素的附圖標(biāo)記，以及R、Gl、G2和B表示與各像素Pl P9相對(duì)應(yīng)的顏色濾波器。“P5 (Rsig) ”表示像素P5中的Rsig的值，“P5 (Gsig) ”表示像素P5中的 Gsig的值，以及“P5 (Bsig) ”表示像素P5中的Bsig的值。在將(isig插值到與B濾波器相對(duì)應(yīng)的像素P5的情況下，檢測(cè)垂直和水平方向上的信號(hào)的相關(guān)度以判斷較高相關(guān)度的方向。即，獲得位于作為插值目標(biāo)的像素上下側(cè)的像素的信號(hào)之間的差的絕對(duì)值和位于作為插值目標(biāo)的像素左右側(cè)的像素的信號(hào)之間的差的絕對(duì)值。數(shù)學(xué)式1Hdiff = IP4 (Gsig)-P6(G sig) (1)Vdiff = IP2 (Gsig) _P8 (Gsig) | — (2)然后，將Hdiff和Vdiff之間的差作為插值方向判斷信號(hào)MatSw。數(shù)學(xué)式2
MatSw = Hdiff-Vdiff- (3)當(dāng)MatSw為負(fù)時(shí)，水平方向上的相關(guān)度更強(qiáng)，從而通過使用水平方向上的像素信號(hào)進(jìn)行插值。即，將像素P4的(isig和像素P6的(isig的平均值作為P5的(isig。另一方面，當(dāng)差為正時(shí)，通過使用垂直方向上的像素信號(hào)進(jìn)行插值。即，將像素P2的(isig和像素 P8的(isig的平均值作為P5的(isig。以類似的方式對(duì)與R濾波器和B濾波器相對(duì)應(yīng)的所有像素進(jìn)行(^sig的插值。接著，通過使用插值后的(isig對(duì)與G濾波器和B濾波器相對(duì)應(yīng)的所有像素進(jìn)行 Rsig的插值。通過使用與位于左右側(cè)或上下側(cè)的R濾波器相對(duì)應(yīng)的像素的Rsig、以及對(duì)這些像素進(jìn)行插值所獲得的(^sig來對(duì)與G濾波器相對(duì)應(yīng)的像素(P2、P4、P6和P8)進(jìn)行Rsig 的插值。而且，通過使用與位于像素周圍的R濾波器相對(duì)應(yīng)的像素的Rsig、以及對(duì)這些像素進(jìn)行插值所獲得的Gsig，根據(jù)以下表達(dá)式對(duì)與B濾波器相對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行插值。數(shù)學(xué)式3P2 (Rsig) = ((Pl (Rsig)-Pl (Gsig) ) + (P3 (Rsig)-P3 (Gsig) ))/2+P2 (Gsig) — (4)P4(Rsig) = ((PI (Rsig)-Pl (Gsig) ) + (P7 (Rsig)-P7 (Gsig) ))/2+P4 (Gsig) — (5)P5(Rsig) = ((Pl(Rsig) -Pl (Gsig)) + (P3 (Rsig) -P3 (Gsig)) + (P7 (Rsig) -P7 (Gsig ))+ (P9(Rsig)-P9(Gsig))) /4+P5(Gsig)…(6)同樣，可以對(duì)與G濾波器和R濾波器相對(duì)應(yīng)的所有像素進(jìn)行Bsig的插值。因此， 在各像素中獲得Rsig、Gsig和Bsig。此外，通過在各像素中使用以下表達(dá)式(7)進(jìn)行計(jì)算， 可以獲得亮度信號(hào)Y。數(shù)學(xué)式4Y = O. 3XRsig+0. 59XGsig+0. IlXBsig... (7)注意，可以根據(jù)需要改變表達(dá)式(7)的各項(xiàng)中的系數(shù)。接著，將說明色差信號(hào)生成電路104中進(jìn)行的顏色插值處理。圖3是示出色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的框圖。色差信號(hào)生成電路104包括顏色插值電路300和350、低通濾波器(LPF) 301 304以及351 353、色差信號(hào)計(jì)算電路311 314、選擇電路320和偽色判斷電路360。將白平衡電路103輸出的圖像信號(hào)輸入至顏色插值電路300。圖4是用于說明顏色插值電路300所進(jìn)行的插值處理的圖。如圖4所示，顏色插值電路300將以拜耳模式輸入的圖像信號(hào)分解成由與R、G1、G2和B濾波器的各顏色相對(duì)應(yīng)的信號(hào)組成的圖像信號(hào)。此時(shí)，將信號(hào)值0插入不與分解后的顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素中。之后，顏色插值電路500使用已知的數(shù)字濾波器利用LPF進(jìn)行插值處理，并輸出所有像素都具有信號(hào)的、各顏色R、Gl、G2和B的圖像信號(hào)。將從顏色插值電路300輸出的各顏色的圖像信號(hào)輸入至具有不同截止頻率的LPF 301 304。圖6(a)示出LPF 301 304的頻率特性的例子。LPF 301具有圖6(a)中的頻率特性601，LPF 302具有圖6(a)中的頻率特性602，LPF 303具有圖6(a)中的頻率特性603，以及LPF 304具有圖6(a)中的頻率特性604。從圖6(a)可以理解，截止頻率以LPF 301, LPF 302, LPF 303和LPF 304的順序增大。即，以從LPF 301輸出的圖像信號(hào)S01、從 LPF 302輸出的圖像信號(hào)S02、從LPF 303輸出的圖像信號(hào)S03和從LPF 304輸出的圖像信號(hào)S04的順序在圖像中包含更高的頻率成分。各圖像信號(hào)SOl S04具有限制了頻率成分的各顏色R、Gl、G2和B的圖像信號(hào)。將圖像信號(hào)SOl輸入至色差信號(hào)計(jì)算電路311，將圖像信號(hào)S02輸入至色差信號(hào)計(jì)算電路312，將圖像信號(hào)S03輸入至色差信號(hào)計(jì)算電路313，并將圖像信號(hào)S04輸入至色差信號(hào)計(jì)算電路314。色差信號(hào)計(jì)算電路311 314通過使用上述方法對(duì)圖像信號(hào)SOl S04計(jì)算色差信號(hào)。S卩，色差信號(hào)計(jì)算電路311參考相關(guān)度檢測(cè)電路110所獲得的目標(biāo)像素在水平方向和垂直方向上的相關(guān)度，從而生成色差信號(hào)R-G和B-G。具體地，如果相關(guān)度檢測(cè)電路110判斷為水平方向上的相關(guān)度高于垂直方向上的相關(guān)度，則色差信號(hào)計(jì)算電路311將 Rsig-Glsig的值作為色差信號(hào)R-G并將Bsig-Gkig的值作為色差信號(hào)B-G。另一方面，如果相關(guān)度檢測(cè)電路110判斷為垂直方向上的相關(guān)度高于水平方向上的相關(guān)度，則色差信號(hào)計(jì)算電路311將Rsig-Gkig的值作為色差信號(hào)R-G并將B sig-Glsig的值作為色差信號(hào) B-G?？蛇x地，色差信號(hào)計(jì)算電路311通過使用與Rsig-Glsig的值和Rsig-Gkig的值之間的差相對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，將Rsig-Glsig的值和Rsig-Gkig的值的平均值作為色差信號(hào)R-G。同樣，色差信號(hào)計(jì)算電路311通過使用與Bsig-Glsig的值和Bsig-Gkig的值之間的差相對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，將Bsig-Glsig的值和Bsig-Gkig的值的平均值作為色差信號(hào) B-G。還在色差信號(hào)計(jì)算電路312 314中進(jìn)行上述處理。將色差信號(hào)計(jì)算電路311 314所計(jì)算出的色差信號(hào)R-G和B-G作為色差信號(hào) Sll、S12、S13和S14輸入至后述的選擇電路320。接著將說明偽色判斷操作。將從白平衡電路103輸出的圖像數(shù)據(jù)輸入至顏色插值電路350。如顏色插值電路300那樣，顏色插值電路350輸出所有像素都具有信號(hào)的、各顏色R、G1、G2和B的圖像信號(hào)。在圖16所示的拜耳模式中，與G濾波器相對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)是與R濾波器相對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)的兩倍或者是與B濾波器相對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)的兩倍。通過將G濾波器分解成Gl濾波器和G2濾波器，R、Gl、G2和B濾波器的像素間隔(采樣間隔)變得相互相等。因此，通過使用Gl和G2的圖像信號(hào)而檢測(cè)混疊噪聲發(fā)生的區(qū)域，可以指定R和B的圖像信號(hào)中發(fā)生混疊噪聲的區(qū)域。將從顏色插值電路350輸出的各顏色的圖像信號(hào)輸入至具有不同截止頻率的LPF 351 353。圖6(b)示出LPF 351 353的頻率特性的例子。LPF 351具有圖6(b)中的頻率特性611，LPF 352具有圖6(b)中的頻率特性612，以及LPF 353具有圖6(b)中的頻率特性613。從圖6(b)可以理解，截止頻率以LPF 351、LPF 352和LPF 353的順序增大。即， 以從LPF 351輸出的圖像信號(hào)T01、從LPF 352輸出的圖像信號(hào)T02和從LPF 353輸出的圖像信號(hào)T03的順序在圖像中包含更高的頻率成分。在本實(shí)施例中，LPF301的頻率特性與 LPF 351的頻率特性相對(duì)應(yīng)，LPF 302的頻率特性與LPF 352的頻率特性相對(duì)應(yīng)，以及LPF 303的頻率特性與LPF 353的頻率特性相對(duì)應(yīng)。將從LPF 351 353輸出的圖像信號(hào)TOl T03輸入至偽色判斷電路360?，F(xiàn)在將參考圖7和8說明通過偽色判斷電路360判斷發(fā)生偽色信號(hào)的區(qū)域的方法。圖7示出具有漸變的垂直條紋的被攝體。圖8示出通過拍攝圖7中的被攝體的圖像所獲得的圖像信號(hào)中的Glsig和G2sig的值。在圖8(a) (i)中，橫軸表示水平方向上的像素的位置。在圖8(a)、(d)和(g) 中，并列配置從與特定行中的Gl濾波器相對(duì)應(yīng)的像素獲得的Glsig和從與另一行中的G2 濾波器相對(duì)應(yīng)的像素獲得的G2sig。在水平方向和垂直方向上，與Gl濾波器相對(duì)應(yīng)的像素的采樣間隔和與G2濾波器相對(duì)應(yīng)的像素的采樣間隔相互相等，并且與Gl濾波器相對(duì)應(yīng)的像素和與G2濾波器相對(duì)應(yīng)的像素的空間相位偏移了采樣間隔的一半。由于圖7中的被攝體是垂直條紋，因而被攝體圖像均等地入射至所有行。由此，當(dāng)根據(jù)水平方向上的像素的位置配置Glsig和G2sig時(shí)，可以獲得表示圖7所示的被攝體的漸變的圖像信號(hào)。這里，在圖8(a)中，假定圖B所示的垂直條紋的頻率充分低于Gl濾波器和G2濾波器的奈奎斯特頻率。在圖8(d)中，假定圖B所示的垂直條紋的頻率高于圖A所示的垂直條紋的頻率并略微低于Gl濾波器和G2濾波器的奈奎斯特頻率。在圖8(g)中，假定圖B所示的垂直條紋的頻率高于Gl濾波器和G2濾波器的奈奎斯特頻率。在圖8(b)、(e)和(h)中，僅提取圖8(a)、(d)和(g)中的Glsig，并通過使用周圍的Glsig對(duì)不與Gl濾波器相對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行Glsig的插值。在圖8(c)、(f)和(i)中，僅提取圖8(a)、(d)和(g)中的G2sig，并通過使用周圍的⑵sig對(duì)不與G2濾波器相對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行G2sig的插值。從圖8 (a) ⑴可以理解，當(dāng)被攝體的空間頻率充分低于Gl濾波器和G2濾波器的奈奎斯特頻率時(shí)，插值后的Glsig和G2sig的相位偏移小。隨著被攝體的空間頻率更接近Gl濾波器和G2濾波器的奈奎斯特頻率，插值后的Glsig和G2sig的相位偏移大。當(dāng)空間頻率超過奈奎斯特頻率時(shí)，插值后的Glsig和G2sig的相位基本相反。S卩，可以通過檢測(cè)插值后的Glsig和G2sig的相位差來判斷區(qū)域是否是高頻區(qū)域，即區(qū)域是否是發(fā)生偽色的區(qū)域。 現(xiàn)在將參考圖9和圖10說明偽色判斷電路360的操作。圖9是示出圓形波帶片(CZP)的圖，其中，以圖像中心作為原點(diǎn)配置許多同心圓， 并且空間頻率從中心向外側(cè)增大。圖10示出所繪制的位于從CZP的中心水平延伸的軸上的插值后的Glsig和G2sig的值。在圖10(a)中，曲線1001表示圖像信號(hào)TOl的插值后的Glsig，且曲線1002表示圖像信號(hào)TOl的插值后的G2sig。在圖10(b)中，曲線1003表示圖像信號(hào)T02的插值后的 Glsig，以及曲線1004表示圖像信號(hào)T02的插值后的G2sig。在圖10(c)中，曲線1005表示圖像信號(hào)T03的插值后的Glsig，以及曲線1006表示圖像信號(hào)T03的插值后的G2sig。 FO F4表示CZP的空間頻率。圖像中心處的空間頻率由FO表示，且空間頻率以F1、F2、F3 和F4的順序向圖像的外側(cè)逐漸增大。偽色判斷電路360通過使用插值后的Glsig的圖像信號(hào)和插值后的G2sig的圖像信號(hào)之間的特性的差來判斷區(qū)域是否是偽色信號(hào)發(fā)生的高頻區(qū)域。具體地，關(guān)注插值后的 Glsig的圖像信號(hào)和插值后的G2sig的圖像信號(hào)的斜率的相位，并在滿足以下表達(dá)式(8) 時(shí)，將區(qū)域判斷為發(fā)生偽色信號(hào)的偽色區(qū)域。數(shù)學(xué)式5Δ GlhX Δ G2h < 0 或 Δ GlvX Δ G2v < 0... (8)這里，AGlh表示插值后的Glsig的圖像信號(hào)在水平方向上的斜率，以及ΔG^i表示插值后的G2sig的圖像信號(hào)在水平方向上的斜率。而且，AGlv表示插值后的Glsig的圖像信號(hào)在垂直方向上的斜率，以及AG2v表示插值后的G2sig的圖像信號(hào)在垂直方向上的斜率。例如，可以通過使用圖5(a)所示的已知的數(shù)字濾波器來獲得水平方向上的斜率， 以及通過使用圖5(b)所示的已知的數(shù)字濾波器來獲得垂直方向上的斜率。用于獲得斜率的濾波器不限于此?？蛇x地，可以以各自由多個(gè)像素組成的目標(biāo)區(qū)域?yàn)閱挝?，而不以像素為單位來判斷偽色區(qū)域。在以目標(biāo)區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行判斷的情況下，如果通過使用該區(qū)域中包括的各像素所獲得的圖像信號(hào)的斜率中、滿足表達(dá)式(8)的圖像信號(hào)的斜率的百分比等于或高于閾值，則可以將該區(qū)域判斷為偽色區(qū)域。以下，“目標(biāo)區(qū)域”可以是由多個(gè)像素組成的區(qū)域或者由單個(gè)像素組成的區(qū)域。在本實(shí)施例中，從圖10(a)可以判斷出，在圖像信號(hào)TOl中，圖9中的空間頻率高于Fl的區(qū)域2 4是偽色區(qū)域。而且，從圖10 (b)可以判斷出，在圖像信號(hào)T02中，圖9中的空間頻率高于F2的區(qū)域3和4是偽色區(qū)域。此外，從圖10(c)可以判斷出，在圖像信號(hào) T03中，圖9中的空間頻率高于F3的區(qū)域4是偽色區(qū)域。選擇電路320針對(duì)圖像信號(hào)TOl中被判斷為不是偽色區(qū)域的區(qū)域1，選擇從與圖像信號(hào)TOl具有相同頻率的圖像信號(hào)所生成的色差信號(hào)S11。而且，選擇電路320針對(duì)圖像信號(hào)TOl中被判斷為偽色區(qū)域并且圖像信號(hào)T02中被判斷為不是偽色區(qū)域的區(qū)域2，選擇從與圖像信號(hào)T02具有相同頻率的圖像信號(hào)所生成的色差信號(hào)S12。而且，選擇電路320 針對(duì)圖像信號(hào)T02中被判斷為偽色區(qū)域并且圖像信號(hào)T03中被判斷為不是偽色區(qū)域的區(qū)域 3，選擇從與圖像信號(hào)T03具有相同頻率的圖像信號(hào)所生成的色差信號(hào)S13。而且，選擇電路 320針對(duì)圖像信號(hào)T03中被判斷為偽色區(qū)域的區(qū)域4，選擇從具有低于圖像信號(hào)T03的頻率的圖像信號(hào)所生成的色差信號(hào)S14。以這種方式，選擇電路320可以以像素為單位選擇不包含偽色的色差信號(hào)。在本實(shí)施例中，假定LPF 301的頻率特性與LPF 351的頻率特性相對(duì)應(yīng)，LPF 302 的頻率特性與LPF 352的頻率特性相對(duì)應(yīng)，以及LPF 303的頻率特性與LPF 353的頻率特性相對(duì)應(yīng)，但本發(fā)明不限于此。例如，為了在圖像信號(hào)SOl中增大在圖像信號(hào)TOl中被判斷為不是偽色區(qū)域的區(qū)域中不發(fā)生偽色的概率，可以將圖像信號(hào)SOl中包括的頻率的上限減小至圖像信號(hào)TOl中包括的頻率的上限以下。即，將LPF 351的截止頻率設(shè)置為略微高于LPF 301的截止頻率。 同樣，將LPF 352的截止頻率設(shè)置為高于LPF 302的截止頻率，并將LPF 353的截止頻率設(shè)置為略微高于LPF 303的截止頻率。然而，在這種情況下，與LPF 301的頻率特性對(duì)應(yīng)于 LPF 351的頻率特性、LPF 302的頻率特性對(duì)應(yīng)于LPF 352的頻率特性、并且LPF 303的頻率特性對(duì)應(yīng)于LPF 353的頻率特性的情況相比，可能增大具有減小的顏色分辨率的區(qū)域。相反，當(dāng)要減少具有減小的顏色分辨率的區(qū)域時(shí)，可以將LPF 30ULPF 302和LPF 303的截止頻率設(shè)置為略微低于相應(yīng)的LPF 351、LPF 352和LPF 353的截止頻率。然而， 在這種情況下，圖像信號(hào)SOl中可能包含比圖像信號(hào)TOl的頻率高的頻率。由此，很可能將圖像信號(hào)TOI中被判斷為不是偽色區(qū)域的區(qū)域判斷為圖像信號(hào)SOl中的偽色區(qū)域?？梢愿鶕?jù)要生成的圖像來適當(dāng)改變是否使LPF 301 303的截止頻率與LPF 351 353的截止頻率相對(duì)應(yīng)或者是否在它們之間設(shè)置差。可選地，因?yàn)闇p小分辨率的影響的程度根據(jù)被攝體的圖案而變化，所以可以根據(jù)被攝體適當(dāng)改變這些LPF的截止頻率。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，色差信號(hào)生成電路104生成已經(jīng)通過具有不同截止頻率的LPF 301 304的多個(gè)圖像信號(hào)SOl S04，并且根據(jù)多個(gè)圖像信號(hào)SOl S04分層地生成色差信號(hào)Sll S14。然后，色差信號(hào)生成電路104生成已經(jīng)通過具有不同截止頻率的 LPF 351 353的多個(gè)圖像信號(hào)TOl T03，并以不同層的圖像信號(hào)為單位檢測(cè)偽色區(qū)域。 選擇電路320根據(jù)從圖像信號(hào)TOl T03中的哪個(gè)分辨率的圖像信號(hào)檢測(cè)到偽色區(qū)域來選擇色差信號(hào)Sll S14中的任一個(gè)。由此，選擇電路320能夠以像素或區(qū)域?yàn)閱挝?、選擇從防止偽色的范圍中最高頻率的層中的圖像信號(hào)所生成的色差信號(hào)。以這種方式，將顏色分辨率減小必要的量以僅在發(fā)生偽色的區(qū)域中抑制偽色，并且在不發(fā)生偽色的區(qū)域中消除減小顏色分辨率的必要性，從而可以實(shí)現(xiàn)顏色分辨率的增大和偽色的抑制的良好平衡。圖11是示出選擇電路320所進(jìn)行的選擇色差信號(hào)的處理的流程圖。選擇電路320 以像素或區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行選擇處理。這里，假定選擇電路320以像素為單位進(jìn)行選擇處理。在步驟SllOl中，選擇電路320判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)TOl的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域。如果目標(biāo)像素被判斷為不是偽色區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟Sl 104，在步驟Sl 104中，選擇電路320選擇與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)Sll作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。如果在步驟SllOl中目標(biāo)像素被判斷為是偽色區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟 Sl 102。在步驟Sl 102中，選擇電路320判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)T02的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域。如果目標(biāo)像素被判斷為不是偽色區(qū)域，則選擇電路 320進(jìn)入步驟Sl 105，在步驟Sl 105中，選擇電路320選擇與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S12作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。如果在步驟S1102中目標(biāo)像素被判斷為是偽色區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟 Sl 103。在步驟Sl 103中，選擇電路320判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)T03的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域。如果目標(biāo)像素被判斷為不是偽色區(qū)域，則選擇電路 320進(jìn)入步驟Sl 106，在步驟Sl 106中，選擇電路320選擇與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S13作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。如果在步驟S1103中目標(biāo)像素被判斷為是偽色區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟 S1107，在步驟S1107中，選擇電路320選擇與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S14作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。然后，選擇電路320對(duì)要輸出的圖像信號(hào)的所有像素進(jìn)行色差信號(hào)選擇處理，并輸出針對(duì)各像素所選擇的色差信號(hào)Sll S14中的任一個(gè)中包含的色差信號(hào)R-G和B-G。 然后，所輸出的色差信號(hào)R-G和B-G被輸入至顏色轉(zhuǎn)換矩陣電路105并被轉(zhuǎn)換成信號(hào)R-Y 禾口 B-Y0在本實(shí)施例中，使用表達(dá)式(8)來判斷區(qū)域是否是偽色區(qū)域，但本發(fā)明不限于此。 例如，可以關(guān)注AGlh、AGlv, Δ和ΔG2v的值，并且如果滿足以下表達(dá)式(9) (12) 中的任一個(gè)，則可以將區(qū)域判斷為偽色區(qū)域。而且，這些表達(dá)式中的閾值TH可以在圖像信號(hào)TOl T03中相互不同。利用這些值的調(diào)整，可以改變用于判斷偽色區(qū)域的基準(zhǔn)，并且可以調(diào)整顏色分辨率的增大和偽色的抑制之間的平衡。
數(shù)學(xué)式6Δ Glh-IH > 0 且 Δ G2h+IH < 0... (9)AGlh+TH < 0 且 AG2h_TH > 0... (10)AGlv-TH > 0 且 AG2v+TH < 0... (11)AGlv+TH < 0 且 Δ G2v-TH > 0... (12)(其中，ΤΗ>0)關(guān)注水平方向上的斜率和垂直方向上的斜率以判斷區(qū)域是否是偽色區(qū)域。可選地，可以關(guān)注傾斜方向上的斜率。而且，使用插值后的Glsig的圖像信號(hào)的斜率和插值后的G2sig的圖像信號(hào)的斜率來判斷區(qū)域是否是偽色區(qū)域?？蛇x地，可以使用Glsig和Gkig之間的差值。S卩，如果 Glsig和G2sig之間的差值大，則可以判斷為相位偏移大。具體地，即使不滿足表達(dá)式(8) (12)中的任一個(gè)，如果如表達(dá)式(1 所示，目標(biāo)像素中的Glsig和G2sig之差的絕對(duì)值超過閾值，也可以將目標(biāo)像素判斷為偽色區(qū)域。數(shù)學(xué)式7|Glsig_G2sig| > 0... (13)然而，如果亮度信號(hào)小，則Glsig和G2sig的值都小。由此，可以根據(jù)亮度信號(hào)生成電路111所生成的相應(yīng)的像素的亮度信號(hào)來改變這些閾值。可選地，除了基于插值后的Glsig的圖像信號(hào)的斜率和插值后的G2sig的圖像信號(hào)的斜率的判斷以外，還可以組合基于Glsig和Gkig之間的值的差的判斷。此外，這些判斷條件可以在圖像信號(hào)TOl T03之間變化。此外，除了目標(biāo)像素以外，還可以通過考慮目標(biāo)像素周圍的像素的偽色區(qū)域的判斷結(jié)果來判斷目標(biāo)像素是否是偽色區(qū)域。在本實(shí)施例中，根據(jù)四層圖像信號(hào)生成色差信號(hào)，并且在三層圖像信號(hào)中進(jìn)行偽色區(qū)域的判斷，但是層數(shù)不限于此?？梢詮腘+1層的不同頻率的圖像信號(hào)生成色差信號(hào)，并且可以在N層的不同頻率的圖像信號(hào)中進(jìn)行偽色區(qū)域的判斷。在本實(shí)施例中，顏色插值電路300和顏色插值電路350相互分離，但是如果它們具有共同的特性，則可以使用一個(gè)共用電路。同樣，可以在LPF 301 303和LPF 351 353 具有共同特性的情況下使用一個(gè)共用電路作為L(zhǎng)PF 301 303和LPF 351 353。在本實(shí)施例中，說明了選擇從多個(gè)層的不同頻率的圖像信號(hào)生成的色差信號(hào)中的任一個(gè)以抑制偽色的例子，但本發(fā)明不限于此。在與上述相同的方法中，可以從N+1層的不同頻率的圖像信號(hào)生成亮度信號(hào)，并且可以針對(duì)N層的不同頻率的圖像信號(hào)以相同的方法檢測(cè)摩爾紋區(qū)域，而不檢測(cè)偽色區(qū)域，從而可以抑制由于亮度信號(hào)引起的摩爾紋。即，本實(shí)施例對(duì)于由于亮度引起的摩爾紋和由于顏色信號(hào)引起的偽色是有效的。此外，如果對(duì)進(jìn)行了用于減少像素?cái)?shù)的大小調(diào)整處理的圖像信號(hào)進(jìn)行根據(jù)本實(shí)施例的處理，則可以抑制大小調(diào)整處理所引起的摩爾紋或偽色。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備從拜耳模式的攝像裝置所獲得的圖像信號(hào)中提取用作第一顏色濾波器的Gl濾波器的圖像信號(hào)和用作第二顏色濾波器的G2濾波器的圖像信號(hào)，并進(jìn)行插值。以相同的周期配置與Gl濾波器和G2濾波器相對(duì)應(yīng)的像素，并且與Gl濾波器和G2濾波器相對(duì)應(yīng)的像素的空間相位被偏移。由此，如圖8和10所示，在高頻區(qū)域中反轉(zhuǎn)插值后的Gl濾波器的圖像信號(hào)和插值后的G2濾波器的圖像信號(hào)的相位。由此，圖像處理設(shè)備能夠基于Gl濾波器和G2濾波器的圖像信號(hào)的斜率以及Gl濾波器和G2 濾波器的圖像信號(hào)之間的差兩者中的至少一個(gè)來判斷目標(biāo)區(qū)域(目標(biāo)像素)是否是高頻區(qū)域。如果判斷為目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域，則圖像處理設(shè)備根據(jù)如下的圖像信號(hào)來生成諸如色差信號(hào)和亮度信號(hào)等的預(yù)定信號(hào)，從而能夠抑制偽色和摩爾紋，其中，在該圖像信號(hào)中，截止頻率被減小至目標(biāo)像素不被判斷為高頻區(qū)域的等級(jí)?？蛇x地，圖像處理設(shè)備可以使得后階段的設(shè)備生成諸如色差信號(hào)和亮度信號(hào)等的預(yù)定信號(hào)，并且可以在圖像信號(hào)中設(shè)置表示目標(biāo)像素是否是高頻區(qū)域的判斷結(jié)果的標(biāo)志。第二實(shí)施例第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于在選擇電路320選擇色差信號(hào)時(shí)還判斷目標(biāo)像素是否是邊緣區(qū)域。在第一實(shí)施例中，如果偽色判斷電路360判斷為目標(biāo)區(qū)域是偽色區(qū)域，則選擇電路320選擇從較低頻率的圖像信號(hào)生成的色差信號(hào)。結(jié)果，如果被判斷為偽色區(qū)域的區(qū)域是邊緣區(qū)域，則邊緣區(qū)域中的顏色可能看起來滲出。根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)第一實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)相同，并且由此省略其說明。在本實(shí)施例中，圖1所示的色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的一部分與第一實(shí)施例不同。圖12是示出根據(jù)本實(shí)施例的色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的框圖。除了圖3所示的色差信號(hào)生成電路的結(jié)構(gòu)以外，根據(jù)本實(shí)施例的色差信號(hào)生成電路104還包括接收從 LPF 351 353輸出的圖像信號(hào)TOl T03的邊緣判斷電路370。將邊緣判斷電路370所生成的與邊緣區(qū)域有關(guān)的判斷結(jié)果輸入至選擇電路320。邊緣判斷電路370通過使用表達(dá)式(14)、基于從LPF 351輸出的圖像信號(hào)TOl中包含的Gl的圖像信號(hào)和G2的圖像信號(hào)來計(jì)算所有像素中的big。數(shù)學(xué)式8Gsig= (G lsig+GZsig)/^…(14)然后，關(guān)注(isig的圖像信號(hào)在水平方向和垂直方向上的斜率。如果滿足以下表達(dá)式(15)，則將目標(biāo)像素判斷為邊緣區(qū)域，并且將判斷結(jié)果輸出至選擇電路320。數(shù)學(xué)式9AGh > TH 或 AGv > TH... (15)這里，Δ ( 表示插值后的(isig的圖像信號(hào)在水平方向上的斜率，以及Δ Gv表示插值后的G2sig的圖像信號(hào)在水平方向上的斜率。可以通過圖5(a)所示的已知的數(shù)字濾波器并且在垂直方向上通過圖5(b)所示的已知的數(shù)字濾波器來獲得這些斜率。用于獲得斜率的濾波器不限于此。可選地，可以以由多個(gè)像素組成的區(qū)域?yàn)閱挝唬灰韵袼貫閱挝粊砼袛噙吘墔^(qū)域。在以區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行判斷的情況下，如果通過使用該區(qū)域中包括的各像素而獲得的圖像信號(hào)的斜率中、滿足表達(dá)式(15)的圖像信號(hào)的斜率的百分比等于或高于閾值， 則可以將該區(qū)域判斷為邊緣區(qū)域。同樣，邊緣判斷電路370對(duì)從LPF 352輸出的圖像信號(hào)T02和從LPF 353輸出的圖像信號(hào)T03進(jìn)行邊緣區(qū)域的判斷。已經(jīng)說明了基于Glsig和G2sig使用(isig的例子作為用于判斷邊緣區(qū)域的方法。 可選地，還可以使用通過使用表達(dá)式(7)從Rsig、Gsig和Bsig所生成的亮度信號(hào)。
偽色判斷電路360進(jìn)行與第一實(shí)施例相同的處理中的偽色區(qū)域的判斷，并將判斷結(jié)果輸出至選擇電路320。圖13是示出根據(jù)本實(shí)施例的選擇電路320所進(jìn)行的選擇色差信號(hào)的處理的流程圖。選擇電路320以像素或區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行選擇處理。這里，假定選擇電路320以像素為單位進(jìn)行選擇處理。在步驟S1301中，選擇電路320判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)TOl的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域并且被邊緣判斷電路370判斷為不是邊緣區(qū)域。如果像素被偽色判斷電路360判斷為不是偽色區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟S1304以選擇與該目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)Sll作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。而且，如果像素被邊緣判斷電路370判斷為邊緣區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟S1304以選擇與該目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)Sll作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。即，即使目標(biāo)像素被判斷為偽色區(qū)域，在目標(biāo)像素被判斷為邊緣區(qū)域的情況下，選擇電路320也選擇色差信號(hào)Sll以優(yōu)先抑制邊緣區(qū)域中顏色的滲出。如果像素被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域并且被邊緣判斷電路370判斷為不是邊緣區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟S1302。在步驟S1302中，選擇電路320判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)T02的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域并且被邊緣判斷電路370判斷為不是邊緣區(qū)域。如果像素被偽色判斷電路360判斷為不是偽色區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟S1305以選擇與該目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S12作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。而且，如果像素被邊緣判斷電路370判斷為邊緣區(qū)域，則選擇電路320 進(jìn)入步驟S1305以選擇與該目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S12作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。即，即使目標(biāo)像素被判斷為偽色區(qū)域，在目標(biāo)像素被判斷為邊緣區(qū)域的情況下，選擇電路320也選擇色差信號(hào)S12以優(yōu)先抑制邊緣區(qū)域中顏色的滲出。如果像素被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域并且被邊緣判斷電路370判斷為不是邊緣區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟S1303。在步驟S1303中，選擇電路320判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)T03的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域并且被邊緣判斷電路370判斷為不是邊緣區(qū)域。如果像素被偽色判斷電路360判斷為不是偽色區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟S1306以選擇與該目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S13作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。而且，如果像素被邊緣判斷電路370判斷為邊緣區(qū)域，則選擇電路320 進(jìn)入步驟S1306以選擇與該目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S13作為目標(biāo)像素的色差信號(hào)。即，即使目標(biāo)像素被判斷為偽色區(qū)域，在目標(biāo)像素被判斷為邊緣區(qū)域的情況下，選擇電路320也選擇色差信號(hào)S13以優(yōu)先抑制邊緣區(qū)域中顏色的滲出。相反，如果像素被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域并且被邊緣判斷電路370判斷為不是邊緣區(qū)域，則選擇電路320進(jìn)入步驟S1307以選擇色差信號(hào)S14。如上所述，在本實(shí)施例中，即使區(qū)域被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域，在區(qū)域是邊緣區(qū)域的情況下，選擇電路320也選擇根據(jù)比區(qū)域不是邊緣區(qū)域的情況的頻率高的頻率的層中的圖像信號(hào)所生成的色差信號(hào)。以這種方式，可以獲得根據(jù)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中所獲得的效果，并且還可以抑制邊緣區(qū)域中顏色的滲出。第三實(shí)施例
第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于色差信號(hào)生成電路104不是輸出色差信號(hào)Sll S14中的任一個(gè)，而是輸出通過合成這些色差信號(hào)Sll S14所生成的色差信號(hào)。根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)第一實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)相同，并且由此省略其說明。在本實(shí)施例中，圖1所示的色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的一部分與第一實(shí)施例不同。圖14是示出根據(jù)本實(shí)施例的色差信號(hào)生成電路104的結(jié)構(gòu)的框圖。根據(jù)本實(shí)施例的色差信號(hào)生成電路104包括合成電路380來代替圖3所示的選擇電路320。圖15是示出根據(jù)本實(shí)施例的合成電路380所進(jìn)行的合成色差信號(hào)的處理的流程圖。合成電路380以像素或區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行選擇處理。這里，假定合成電路380以像素為單位進(jìn)行選擇處理。合成電路380根據(jù)在圖像信號(hào)TOl T03中的哪個(gè)圖像信號(hào)中檢測(cè)到偽色區(qū)域來改變色差信號(hào)Sll S14的權(quán)重，合成色差信號(hào)Sll S14，并輸出所生成的信號(hào)。在步驟S1501中，合成電路380判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)TOl的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域。如果像素被偽色判斷電路360判斷為不是偽色區(qū)域，則合成電路380進(jìn)入步驟S1504以將與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)Sll的權(quán)重設(shè)置為相對(duì)于其它色差信號(hào)的權(quán)重的最大權(quán)重。如果在步驟S1501中像素被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域，則合成電路380 進(jìn)入步驟S1502。在步驟S1502中，合成電路380判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)T02的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域。如果像素被偽色判斷電路360判斷為不是偽色區(qū)域，則合成電路380進(jìn)入步驟S1505以將與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S12 的權(quán)重設(shè)置為相對(duì)于其它色差信號(hào)的權(quán)重的最大權(quán)重。如果在步驟S1502中像素被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域，則合成電路380 進(jìn)入步驟S1503。在步驟S1503中，合成電路380判斷與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)T03的像素是否被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域。如果像素被偽色判斷電路360判斷為不是偽色區(qū)域，則合成電路380進(jìn)入步驟S1506以將與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S13 的權(quán)重設(shè)置為相對(duì)于其它色差信號(hào)的權(quán)重的最大權(quán)重。相反，如果像素被偽色判斷電路360判斷為偽色區(qū)域，則合成電路380進(jìn)入步驟 S1507以將與目標(biāo)像素相對(duì)應(yīng)的像素的色差信號(hào)S14的權(quán)重設(shè)置為相對(duì)于其它色差信號(hào)的權(quán)重的最大權(quán)重。合成電路380根據(jù)步驟S1504 S1507中設(shè)置的權(quán)重，通過使用以下任意表達(dá)式來合成色差信號(hào)Sll S14。數(shù)學(xué)式10(R-G, B-G) = (6XS11+2XS12+S13+S14)/10... (16)(R-G, B-G) = (2XS11+5XS12+2XS13+S14)/10... (17)(R-G, B-G) = (S11+2XS12+5XS13+2XS14)/10... (18)(R-G, B-G) = (S11+S12+2XS13+6XS14)/10... (19)如果色差信號(hào)Sll的權(quán)重被設(shè)置為最大，則合成電路380選擇表達(dá)式(16)。同樣， 如果色差信號(hào)S12、S13和S14的權(quán)重被設(shè)置為最大，則合成電路380分別選擇表達(dá)式(17)、表達(dá)式(18)和表達(dá)式(19)。然后，合成電路380將通過該合成處理所獲得的色差信號(hào)R-G 和B-G輸出至顏色轉(zhuǎn)換矩陣電路105。如在第二實(shí)施例中那樣，可以考慮目標(biāo)像素是否是邊緣區(qū)域。即，即使目標(biāo)像素被判斷為偽色區(qū)域，在目標(biāo)像素被判斷為邊緣區(qū)域的情況下，也可以將從被判斷為邊緣區(qū)域的圖像信號(hào)中具有最高截止頻率的圖像信號(hào)所生成的色差信號(hào)的權(quán)重設(shè)置為最大。另外，合成電路380可以根據(jù)從圖像信號(hào)TOl T03檢測(cè)到的偽色度來改變色差信號(hào)Sll S14的權(quán)重?？梢愿鶕?jù)從插值后的Glsig和插值后的G2sig獲得的AGlh、AGlv、 Δ 和AG2v、以及Glsig和G2sig的值之間的差來獲得偽色度。即，合成電路380設(shè)置偽色度，以使得插值后的Glsig和插值后的G2sig的相位偏移被估計(jì)為越接近180度，偽色度的值越大。而且，合成電路380能夠根據(jù)圖像信號(hào)TOl T03的偽色度來設(shè)置色差信號(hào) Sll S14的權(quán)重。其它實(shí)施例還通過以下方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。即，將存儲(chǔ)用于實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能的軟件程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)(或記錄介質(zhì))供給至系統(tǒng)或設(shè)備。然后，系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或者CPU或MPU等)讀取并執(zhí)行存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的程序代碼。在這種情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼本身實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能，并且存儲(chǔ)程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。而且， 除了在計(jì)算機(jī)執(zhí)行所讀取的程序代碼時(shí)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能的情況以外，以下情況也包括在本發(fā)明中。即，在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的操作系統(tǒng)(0 基于程序代碼的指示進(jìn)行部分或全部的實(shí)際處理，并且通過處理實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。此外，以下情況包括在本發(fā)明中。即，將從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼寫在插入計(jì)算機(jī)中的功能擴(kuò)展卡中設(shè)置的存儲(chǔ)器或者連接至計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展單元上。然后，功能擴(kuò)展卡或功能擴(kuò)展單元中設(shè)置的CPU等基于程序代碼的指示進(jìn)行部分或全部的實(shí)際處理，并且通過處理實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。在將本發(fā)明應(yīng)用至上述存儲(chǔ)介質(zhì)的情況下，將與上述過程相對(duì)應(yīng)的程序代碼存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。附圖標(biāo)記列表101攝像單元102A/D 轉(zhuǎn)換器103白平衡(WB)電路104色差信號(hào)生成電路105顏色轉(zhuǎn)換矩陣電路106顏色抑制電路107顏色伽瑪電路108色度拐點(diǎn)電路110相關(guān)度檢測(cè)電路111亮度信號(hào)生成電路112亮度伽瑪電路300、350顏色插值電路301、302、303、304、351、352、353 低通濾波器(LPF)
311、312、313、314色差信號(hào)計(jì)算電路320選擇電路360偽色判斷電路370邊緣判斷電路380合成電路
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括插值部件，用于將從攝像裝置獲得的圖像信號(hào)分離成各顏色濾波器的圖像信號(hào)，并且通過使用各顏色濾波器的圖像信號(hào)進(jìn)行插值處理，其中，在所述攝像裝置中，以預(yù)定模式配置了多個(gè)顏色濾波器并且設(shè)置了與各顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素；以及判斷部件，用于基于目標(biāo)區(qū)域中的所述多個(gè)顏色濾波器中的第一顏色濾波器和第二顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率、以及所述第一顏色濾波器和所述第二顏色濾波器的圖像信號(hào)之間的差至少之一，判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否是高頻區(qū)域，其中，以周期相同、并且空間相位偏移的方式配置與所述第一顏色濾波器和所述第二顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，如果所述目標(biāo)區(qū)域中的所述第一顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率和所述第二顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率的符號(hào)相反，則所述判斷部件判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，如果所述目標(biāo)區(qū)域中的所述第一顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率和所述第二顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率的符號(hào)相反、并且所述第一顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率的大小和所述第二顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率的大小超過閾值，則所述判斷部件判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，如果所述目標(biāo)區(qū)域中的所述第一顏色濾波器的圖像信號(hào)和所述第二顏色濾波器的圖像信號(hào)之間的差超過閾值，則所述判斷部件判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述第一顏色濾波器和所述第二顏色濾波器是與同一顏色相對(duì)應(yīng)的顏色濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述攝像裝置包括以拜耳模式配置的紅色濾波器、藍(lán)色濾波器和綠色濾波器，其中，所述第一顏色濾波器是被配置在所述紅色濾波器的水平方向上并且被配置在所述藍(lán)色濾波器的垂直方向上的綠色濾波器，以及所述第二顏色濾波器是被配置在所述紅色濾波器的垂直方向上并且被配置在所述藍(lán)色濾波器的水平方向上的綠色濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括處理部件，用于在所述判斷部件判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域的情況下，進(jìn)行與在未判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域的情況下所進(jìn)行的圖像處理不同的圖像處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括提取部件，用于從所述攝像裝置所獲得的圖像信號(hào)提取具有不同截止頻率的圖像信號(hào)，其中，所述處理部件生成并且輸出所述目標(biāo)區(qū)域中的預(yù)定信號(hào)，并且如果所述判斷部件判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域，則所述處理部件輸出根據(jù)與未判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域的情況相比、具有較低的截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，針對(duì)所述提取部件所提取的具有不同截止頻率的各圖像信號(hào)，所述處理部件判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否被所述判斷部件判斷為高頻區(qū)域，并且輸出根據(jù)具有與所述目標(biāo)區(qū)域未被判斷為高頻區(qū)域的圖像信號(hào)中、截止頻率最高的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括 檢測(cè)部件，用于判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否是邊緣區(qū)域，其中，針對(duì)所述提取部件所提取的具有不同截止頻率的各圖像信號(hào)，所述處理部件判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否被所述判斷部件判斷為高頻區(qū)域、以及所述目標(biāo)區(qū)域是否被所述檢測(cè)部件判斷為邊緣區(qū)域，并且如果在所述具有不同截止頻率的圖像信號(hào)中的任意圖像信號(hào)中所述目標(biāo)區(qū)域被判斷為邊緣區(qū)域，則輸出根據(jù)具有與所述目標(biāo)區(qū)域被判斷為邊緣區(qū)域的圖像信號(hào)中、截止頻率最高的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括提取部件，用于從所述攝像裝置所獲得的圖像信號(hào)提取具有不同截止頻率的圖像信號(hào)，其中，所述處理部件生成并且輸出所述目標(biāo)區(qū)域中的預(yù)定信號(hào)，并且如果所述判斷部件判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域，則增大根據(jù)與未判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域的情況相比、具有較低的截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)的權(quán)重，并且合成根據(jù)所述具有不同截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)并輸出所合成得到的信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，針對(duì)所述提取部件所提取的具有不同截止頻率的各圖像信號(hào)，所述處理部件判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否被所述判斷部件判斷為高頻區(qū)域，并且通過將根據(jù)具有與所述目標(biāo)區(qū)域未被判斷為高頻區(qū)域的圖像信號(hào)中、 截止頻率最高的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)的權(quán)重設(shè)置為大于根據(jù)具有其它截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)的權(quán)重來進(jìn)行合成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括 檢測(cè)部件，用于判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否是邊緣區(qū)域，其中，針對(duì)所述提取部件所提取的具有不同截止頻率的各圖像信號(hào)，所述處理部件判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否被所述判斷部件判斷為高頻區(qū)域、以及所述目標(biāo)區(qū)域是否被所述檢測(cè)部件判斷為邊緣區(qū)域，并且如果在所述具有不同截止頻率的圖像信號(hào)中的任意圖像信號(hào)中所述目標(biāo)區(qū)域被判斷為邊緣區(qū)域，則通過將根據(jù)具有與所述目標(biāo)區(qū)域被判斷為邊緣區(qū)域的圖像信號(hào)中、截止頻率最高的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)的權(quán)重設(shè)置為大于根據(jù)具有其它截止頻率的圖像信號(hào)所生成的預(yù)定信號(hào)的權(quán)重來進(jìn)行合成。
14.根據(jù)權(quán)利要求7 13中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定信號(hào)是色差信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7 13中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定信號(hào)是亮度信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置部件，用于在所述判斷部件判斷為所述目標(biāo)區(qū)域是高頻區(qū)域的情況下，對(duì)所述目標(biāo)區(qū)域設(shè)置表示高頻區(qū)域的標(biāo)志。
17.一種圖像處理方法，包括插值步驟，用于將從攝像裝置獲得的圖像信號(hào)分離成各顏色濾波器的圖像信號(hào)，并且通過使用各顏色濾波器的圖像信號(hào)進(jìn)行插值，其中，在所述攝像裝置中，以預(yù)定模式配置了多個(gè)顏色濾波器并且設(shè)置了與各顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素；以及判斷步驟，用于基于目標(biāo)區(qū)域中的所述多個(gè)顏色濾波器中的第一顏色濾波器和第二顏色濾波器的圖像信號(hào)的斜率、以及所述第一顏色濾波器和所述第二顏色濾波器的圖像信號(hào)之間的差至少之一，判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否是高頻區(qū)域，其中，以周期相同、并且空間相位偏移的方式配置與所述第一顏色濾波器和所述第二顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素。
18.一種使圖像處理設(shè)備的計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像處理方法的程序。
19.一種存儲(chǔ)根據(jù)權(quán)利要求18所述的程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
全文摘要
目的是抑制高頻區(qū)域中發(fā)生的偽色和摩爾紋。色差信號(hào)生成電路(104)的顏色插值電路(300和350)將從以預(yù)定模式配置了多個(gè)顏色濾波器并且設(shè)置了與各顏色濾波器相對(duì)應(yīng)的像素的攝像裝置所獲得的圖像信號(hào)分離成各顏色濾波器(R、G1、G2和B)的圖像信號(hào)，并對(duì)各顏色濾波器的圖像信號(hào)進(jìn)行插值處理。然后，偽色判斷電路(360)在目標(biāo)區(qū)域中基于G1濾波器和G2濾波器的圖像信號(hào)的斜率以及G1濾波器和G2濾波器的圖像信號(hào)之間的差至少之一來判斷目標(biāo)區(qū)域是否是高頻區(qū)域。
文檔編號(hào)H04N9/07GK102577394SQ200980161949
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者本田充輝 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社