JP2018160746A - Image processing apparatus, image processing method, and program - Google Patents
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Abstract
【課題】夜景の点光源等が色抜けしないよう局所的な色情報を保持しながら、色ノイズを十分に低減する。
【解決手段】画像処理装置であって、入力画像データに対し縮小処理を行って、解像度を低くした複数の階層の縮小画像データを生成する縮小処理手段と、前記入力画像データ及び前記縮小画像データにおける注目画素の画素値を、色ノイズが低減された値に補正する補正手段と、前記補正が施された画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、他の階層の画像データとの合成比率を導出する合成比率導出手段と、前記補正が施された各画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、各画素が属する領域が局所的な色領域である度合を示す局所色度を導出する局所色度導出手段と、前記合成比率と前記局所色度とに基づいて、前記補正が施された画像データのうち注目する画像データとその一つ下の階層の画像データとを合成する拡大合成手段と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図8Color noise is sufficiently reduced while retaining local color information so that a point light source or the like in a night view does not lose color.
An image processing apparatus that performs reduction processing on input image data to generate reduced image data of a plurality of hierarchies with reduced resolution, the input image data, and the reduced image data Correction means for correcting the pixel value of the pixel of interest to a value with reduced color noise, and the image data other than the reduced image data with the lowest resolution among the image data subjected to the correction other layers A composition ratio deriving unit for deriving a composition ratio with the image data, and among the image data subjected to the correction, an area to which each pixel belongs is local to the image data excluding reduced image data having the lowest resolution. Local chromaticity deriving means for deriving local chromaticity indicating the degree of color area, and attention is made among the image data subjected to the correction based on the composition ratio and the local chromaticity Characterized by comprising a larger synthesizing means for synthesizing the image data of the image data and its one of a hierarchy, a.
[Selection] Figure 8
Description
本発明は、色ノイズを低減する画像処理技術に関するものである。 The present invention relates to an image processing technique for reducing color noise.
デジタルカメラ等の撮像装置には高画質な撮影画像が望まれるが、暗い場所や夜間のように十分なS/N比が得られない環境下では、低周波のランダムノイズである色成分のノイズ(色ノイズ)によって画質が大きく低下してしまう。特に近年は高感度撮影に対する要求が高く、暗所や夜間においてもノイズが少なく、高画質な撮影画像が得られることが望まれている。そこで、色ノイズを抑制するために、平均化フィルタ、ガウシアンフィルタ等を用いた平滑化処理やメディアンフィルタのような順序統計フィルタを用いた色ノイズ低減処理が行われている。しかしながら、平滑化処理や順序統計フィルタを用いた場合、大きな範囲のノイズ(低周波ノイズ)を十分に低減するためには、フィルタのタップ数を大きく設計する必要があり、回路規模の増大を引き起こしてしまう。この点、入力画像を縮小してからフィルタ処理を行うことで、タップ数を増やさずに同等の効果を得る手法が提案されている(特許文献1を参照)。この特許文献1の手法では、まず、入力画像から解像度を段階的に低くした複数の低解像度画像を生成し、入力画像と低解像度画像の各々について色ノイズの抑圧処理を行う。その後、低解像度画像については解像度を戻し、合成比率係数に基づいて重み付け合成していく。この際の合成比率係数は、注目する画素が色変化の少ない領域に属する画素であると判断される場合には、下位階層からの画像の合成比率が高くなるように決定される。
Imaging devices such as digital cameras require high-quality shot images, but in low-light random noise, such as low-frequency random noise, in a dark place or at night when a sufficient S / N ratio cannot be obtained. The image quality is greatly degraded by (color noise). Particularly in recent years, there is a high demand for high-sensitivity shooting, and it is desired that a high-quality shot image can be obtained with little noise even in a dark place or at night. Therefore, in order to suppress the color noise, a smoothing process using an averaging filter, a Gaussian filter, or the like, or a color noise reduction process using an order statistical filter such as a median filter is performed. However, when a smoothing process or order statistical filter is used, it is necessary to design the number of taps of the filter to be large enough to reduce a large range of noise (low frequency noise), which causes an increase in circuit scale. End up. In this regard, there has been proposed a technique for obtaining the same effect without increasing the number of taps by performing filter processing after reducing the input image (see Patent Document 1). In the method disclosed in
高感度での撮影時等、非常にノイズの多い画像データに対して上記特許文献1の手法を用いて色ノイズ低減を行うと、入力画像そのものや縮小倍率の小さい低解像度画像では、色ノイズを十分に抑圧できずに残留してしまうという問題がある。この問題については、縮小倍率の大きい低解像度画像の重みを大きくして合成することで対処可能である。しかし、今度は色抜けという別の問題、具体的には、縮小倍率が大きくなるに伴い局所的な色情報が失われ、合成後の画像で夜景の点光源といった局所的な色情報が消失するという問題が発生してしまう。そこで、本発明は、色抜けしないよう局所的な色情報を保持しながら、色ノイズを十分に低減することを目的とする。
When color noise is reduced by using the method of
本発明に係る画像処理装置は、入力画像データに対し縮小処理を行って、解像度を低くした複数の階層の縮小画像データを生成する縮小処理手段と、前記入力画像データ及び前記縮小画像データにおける注目画素の画素値を、色ノイズが低減された値に補正する補正手段と、前記補正が施された画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、他の階層の画像データとの合成比率を導出する合成比率導出手段と、前記補正が施された各画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、各画素が属する領域が局所的な色領域である度合を示す局所色度を導出する局所色度導出手段と、前記合成比率と前記局所色度とに基づいて、前記補正が施された画像データのうち注目する画像データとその一つ下の階層の画像データとを合成する拡大合成手段と、を備えたことを特徴とする。 An image processing apparatus according to the present invention performs reduction processing on input image data to generate reduced image data of a plurality of hierarchies with reduced resolution, and attention in the input image data and the reduced image data Correction means for correcting the pixel value of a pixel to a value with reduced color noise, and image data other than the reduced image data with the lowest resolution among the image data subjected to the correction, images in other layers A composition ratio deriving unit for deriving a composition ratio with the data, and among the image data subjected to the correction, an area to which each pixel belongs is a local color with respect to image data excluding reduced image data having the lowest resolution. Local chromaticity deriving means for deriving local chromaticity indicating the degree of the area, and based on the composition ratio and the local chromaticity, the image data of interest among the corrected image data Data and the enlarged synthesizing means for synthesizing the image data of the one of a hierarchy, and further comprising a.
本発明によれば、局所的な色情報を保持しつつ、色ノイズを十分に低減することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to sufficiently reduce color noise while retaining local color information.
以下、添付の図面を参照して、本発明を実施する形態について説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The configurations shown in the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the illustrated configurations.
図1は、本実施例に係る、画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。画像処理装置100は、例えばPC等であり、CPU101、RAM102、HDD103、汎用インターフェース(I/F)104、モニタ108、及びメインバス109を備える。そして、汎用I/F104によって、カメラなどの撮像装置105や、マウス、キーボードなどの入力装置106、及びメモリカードなどの外部メモリ107をメインバス109に接続される。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment. The
CPU101は、HDD103に格納された各種ソフトウェア(コンピュータプログラム)を動作させることで、以下のような各種処理を実現する。まず、CPU101は、HDD103に格納されている画像処理アプリケーションを起動して、RAM102に展開するとともに、モニタ108にユーザインターフェース(UI)を表示する。続いて、HDD103や外部メモリ107に格納されている各種データ、撮像装置105で取得された画像データ、入力装置106からのユーザ指示などがRAM102に転送される。さらに、画像処理アプリケーション内の処理に従って、RAM102に格納されているデータが、CPU101からの指令に基づき演算処理される。演算処理の結果は、モニタ108に表示されたり、HDD103または外部メモリ107に格納されたりする。なお、HDD103や外部メモリ107に格納されている画像データがRAM102に転送されてもよい。また、不図示のネットワークを介してサーバから送信された画像データがRAM102に転送されてもよい。
The
本実施例では、上記のような構成を備える画像処理装置100に於いて、CPU101からの指令に基づき、画像処理アプリケーションに画像データを入力して色ノイズを低減した画像データを出力する態様について説明するものとする。
In the present embodiment, a description will be given of an aspect in which, in the
(画像処理装置の論理構成)
図2(a)は、画像処理装置100のノイズ低減処理に係る論理構成の一例を示すブロック図である。画像処理装置100は、信号分配部201、色ノイズ低減処理部202、輝度ノイズ低減処理部203、信号統合処理部204とで構成される。
(Logical configuration of image processing device)
FIG. 2A is a block diagram illustrating an example of a logical configuration related to noise reduction processing of the
撮像装置105或いはHDD103や外部メモリ107から入力されるカラー画像データの色信号(RGB色空間で表される色信号)は、まず信号変換処理部201に入力される。ここで、入力されるカラー画像データは、撮像装置105において生成される中間画像データでもよい。例えば、撮像素子よって撮像された画像がデジタル化されたオリジナルの画像データであるRAW画像データや、欠陥画素を補正した欠陥画素補正後のRAW画像データでもよい。さらには、偽色抑制等の各種補正処理やローパスフィルタ処理がなされた後のRAW画像データでもよい。RAW画像データの色信号を入力する際には、公知のデモザイク技術を用いてRGB色信号を生成すればよい。また、ベイヤー配列のRAW画像データであれば、2×2画素(RGGB)を1画素として扱う方法も考えられる。なお、本実施例におけるカラー画像データはRGB色空間であることを前提に説明を行なうが、これに限らず、例えばL*a*b*色空間に変換した上で実施してもよい。
A color signal of color image data (a color signal expressed in RGB color space) input from the
信号変換処理部201は、入力されたカラー画像データのRGB色信号から、公知の変換式によって、輝度成分(Y)を表す輝度信号と色差成分(Cr及びCb)を表す色差信号を生成する。ここで、輝度信号のノイズ(以降、輝度ノイズ)の空間周波数と色差信号のノイズ(以降、色ノイズ)の空間周波数は互いに異なり、色差信号のノイズの空間周波数の方が低い。本処理によって、入力されたカラー画像データに係るRGB色信号からYCrCb色信号を生成することで、輝度成分を表す輝度信号と色差成分を表す色差信号のそれぞれに対して最適なノイズ低減処理を行なうことができる。入力RGB色信号と、信号変換処理によって生成されたYCrCb色信号は、色ノイズ低減処理部202と輝度ノイズ低減処理部203に送られる。
The signal
色ノイズ低減処理部202は、RGB色信号とYCrCb色信号とに基づいて、色差信号のノイズを低減する処理を行なう。色ノイズ低減処理の詳細については後述する。輝度ノイズ低減処理部203は、輝度信号のノイズを低減する処理を行なう。輝度ノイズ低減処理部203おいては、一般的なノイズ低減処理を用いればよい。
The color noise
信号統合処理部204は、色ノイズ低減処理部202によって色ノイズが低減された色信号と、輝度ノイズ低減処理部203によって輝度ノイズが低減された色信号とを統合する処理を行う。信号統合処理部204は、信号統合処理の結果生成される、色ノイズと輝度ノイズの両方が低減されたカラー画像データを出力する。統合後のカラー画像データは、モニタ108やHDD103などに出力される。そのほか、例えば汎用I/F104に接続した外部メモリ107、不図示の外部サーバ、プリンタなどに出力しても構わない。
The signal
(色ノイズ低減処理部の詳細)
続いて、色ノイズ低減処理部202について詳しく説明する。図2(b)は、本実施例に係る、色ノイズ低減処理部202の内部構成を示すブロック図である。図2(b)に示すように、色ノイズ低減処理部202は、縮小処理部210、補正部220、合成比率導出部230、局所色度導出部240、及び拡大合成処理部250で構成される。そして、図3は、図2(b)で示す論理構成によって実現される処理全体の流れを示したシーケンス図である。以下、図2(b)及び図3を参照しつつ、色ノイズ低減処理部202の各部について説明する。
(Details of color noise reduction processing section)
Next, the color noise
<縮小処理部>
縮小処理部210は、入力された画像データに対し解像度を低減する処理(図3における縮小処理302a〜302d)を行なって、縮小画像データを生成する。図3に示す例
では、入力画像の解像度をそれぞれ、1/2倍にする縮小処理302a、1/4倍にする縮小処理302b、1/8倍にする縮小処理302c、1/16倍にする縮小処理302dを行なって、解像度の異なる4種類の縮小画像データを生成する。縮小画像データの種類はこの例に限るものではなく、1/8倍で留めてもよいし、さらに1/32倍まで縮小してもよい。一般に画像データを縮小する際、ローパスフィルタ処理を行わないと折り返し雑音が発生してしまい、その折り返し雑音のパターンが、最終的に出力される画像データに現れてしまう。したがって、縮小処理を行う際には、例えば平均画素法やその他のローパスフィルタ処理を含んだアルゴリズムを用いるか、事前にローパスフィルタ処理を行った上でバイリニア法などを適用する。ローパスフィルタ処理に用いるフィルタは、縮小倍率に基づいて決定され、例えば、縮小倍率が1/2のときには、図4に示すようなフィルタが用いられる。なお、フィルタの大きさや係数は図4に示すフィルタに限られるものではない。以下では、入力画像データと当該入力画像データから生成された複数の縮小画像データとをまとめて「多重解像度画像データ」と呼ぶこととする。縮小処理によって生成された縮小画像データは、後述の補正処理で用いるためにRAM102に記憶される。
<Reduction processing unit>
The
<補正部>
補正部220は、上述の多重解像度画像データに対し、予め設定された補正パラメータに基づいて、色ノイズが低減するように注目画素の色信号を補正する処理(図3における補正処理303a〜303e)を行なう。ここで、補正パラメータとは、注目画素についての所定の参照領域と、平均化するか否かを判定するための各閾値とを意味する。これらは、ノイズ量に応じて適切な値に変更することが望ましい。したがって、例えば撮影感度に応じて予め決めておいたり、注目画素とその周辺画素の情報に基づいて適応的に決定する。補正処理では、入力カラー画像データの注目画素の色信号(ここではRGB信号)の値が、例えば以下の式(1)〜式(3)を用いて色成分毎に補正される。
<Correction unit>
The
上記式(1)〜(3)において、R[i]とG[i]とB[i]は、注目画素に対する所定の参照領域内で以下の式(4)を満たす画素を表している。つまり、注目画素について、所定の参照領域において以下の式(4)の条件を満たした画素のみを用いて平滑化処理が実施されることになる。所定の参照領域は、注目画素とそれを囲む隣接画素からなり、例えば、3×3画素の領域であったり、さらに大きな10×10画素の領域であったりする。また、Mは、注目画素に対する参照領域において以下の式(4)を満たす画素数である。なお、注目画素自身は必ず含まれるので、M≧1となる。 In the above formulas (1) to (3), R [i], G [i], and B [i] represent pixels that satisfy the following formula (4) in a predetermined reference region for the target pixel. That is, for the target pixel, the smoothing process is performed using only the pixel that satisfies the condition of the following expression (4) in the predetermined reference region. The predetermined reference area includes a target pixel and adjacent pixels surrounding the target pixel. For example, the predetermined reference area may be a 3 × 3 pixel area or a larger 10 × 10 pixel area. M is the number of pixels that satisfy the following expression (4) in the reference region for the target pixel. Note that since the pixel of interest itself is always included, M ≧ 1.
上記式(4)において、∧は論理積(AND)を表し(以下、同じ)、ThrはR信号に対する閾値、ThgはG信号に対する閾値、ThbはB信号に対する閾値をそれぞれ表している。そして、Rdiff、Gdiff、Bdiffは参照領域内の各画素値と比較する画素値との差を表し、それぞれ以下の式(5)〜式(7)で表される。 In the above formula (4), ∧ represents the logical product (the AND) (hereinafter, the same), Th r represents the threshold for the R signal, Th g is a threshold for the G signal, Th b is a threshold value for B signals, respectively . R diff , G diff , and B diff represent the difference between each pixel value in the reference area and the pixel value to be compared, and are expressed by the following equations (5) to (7), respectively.
上記式(5)〜式(7)における、比較する画素値Rcomp、Gcomp、Bcompは、注目画素の画素値をそのまま用いればよい。或いは、注目画素の画素値にローパスフィルタを掛けた結果を注目画素の画素値としてもよい。図5は、注目画素に対するローパスフィルタの掛け方の具体例を示す図である。図5の例では、注目画素とその上下左右方向に隣接する4画素を用いて、「比較する画素値Rcomp、Gcomp、Bcomp」として「注目画素の画素値にローパスフィルタを掛けた結果」が導出される。なお、ローパスフィルタと同様の効果があれば、その重み付けや使用する隣接画素の数は自由に決定してよい。 For the pixel values R comp , G comp , and B comp to be compared in the above formulas (5) to (7), the pixel value of the target pixel may be used as it is. Alternatively, the pixel value of the target pixel may be a result of applying a low pass filter to the pixel value of the target pixel. FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of how to apply a low-pass filter to a target pixel. In the example of FIG. 5, a result of applying a low pass filter to the pixel value of the target pixel as “pixel values to be compared R comp , G comp , B comp ” using the target pixel and four pixels adjacent in the vertical and horizontal directions. Is derived. If there is an effect similar to that of the low-pass filter, the weighting and the number of adjacent pixels to be used may be freely determined.
なお、ここに示した補正処理は一例であり、色ノイズが低減するように色信号値を補正する手法であれば他のどのような方法でもよい。補正処理によって色ノイズが低減された多重解像度画像データは、後述の合成比率導出処理及び局所色度導出処理で用いるため、RAM102に記憶される。
Note that the correction processing shown here is merely an example, and any other method may be used as long as it is a method of correcting the color signal value so that the color noise is reduced. The multi-resolution image data in which the color noise has been reduced by the correction process is stored in the
<合成比率導出部>
合成比率導出部230は、補正処理によって色ノイズが低減された多重解像度画像データに含まれる各画像データに対し、下位階層画像データとの合成比率を導出する処理(図3における合成比率導出処理304a〜304d)を行なう。ただし、図3のシーケンス図から明らかなように、最下位階層の画像データ(本実施例では1/16倍に縮小処理された縮小画像データ)は、自己よりも下位の画像データが存在しないため本処理の対象外である。ここで、合成比率は色信号の急峻な変化の度合いに応じて決定される。本実施例の場合、注目画素のRGB信号を入力としてエッジ検出することで合成比率を導出可能である。具体的には、例えばフィルタ係数[−1,2,−1]を有する空間フィルタを用い、水平方向と垂直方向にフィルタを適用した結果のうち、色エッジの度合いが高いと考えられる方を、予め定めた関数によって0〜1の間の係数Kにマッピングする。色エッジの度合いが高いと考えられるフィルタ適用結果ほど1に近い値の係数Kが、色エッジの度合いが低いと考えられるフィルタ適用結果ほど0に近い値の係数Kが出力される。そして、この係数Kが合成比率となる。
<Composition ratio deriving section>
The composition
なお、エッジ検出には輝度信号や色差信号を用いてもよい。また、フィルタ係数や判定方法は上述したものに限らない。色エッジの度合いが高いと考えられるときに大きな値の合成比率、色エッジの度合いが低いと考えられるときに小さな値の合成比率が得られれば、どのように導出してもよい。導出された合成比率のデータは、後述の拡大合成処理で用いるため、RAM102に記憶される。
Note that a luminance signal or a color difference signal may be used for edge detection. Further, the filter coefficient and the determination method are not limited to those described above. If a combination ratio of a large value is obtained when the degree of color edge is considered to be high and a combination ratio of a small value is obtained when the degree of color edge is considered to be low, it may be derived in any way. The derived composition ratio data is stored in the
<局所色度導出部>
局所色度導出部240は、補正部220で処理された多重解像度画像データのうち、最下位階層を除く各画像データに対し、局所色度を画素毎に導出する処理(図3における局所色度算出処理305a〜305d)を行なう。ここで、局所色度とは、その画素が属する領域が、点光源のようなその周辺の色とは異なる色を有する局所的な色領域であることを表す度合をいう。本実施例においては、補正処理(平滑化処理)で実際に参照された画素(以下「実参照画素」と呼ぶ。)の数、すなわち、前述の式(4)の条件を満たす画素数を、局所色度としている。よって、本実施例においては、局所色度=実参照画素の数と定義される。
<Local chromaticity deriving unit>
The local
ここで、実参照画素数は、所定の参照領域を構成する画素のうち注目画素の補正処理に利用した画素の数であることから、注目画素の周囲に存在する当該注目画素に類似する画素の数を表しているともいえる。したがって、上述のように定義される局所色度は、例えば色が一様な平坦部のように注目画素の周囲に類似画素がたくさんあるときは大きくなり、点光源のように注目画素の周囲に類似画素がほとんど見つからないときは小さくなる。つまり、局所色度は、注目画素が点光源のような局所的な色領域を構成する画素であるとみなされるほど小さくなる。なお、本実施例では、平滑化処理で実際に用いられた実参照画素の数を局所色度としているが、これに限定されない。注目する画素が局所的な色領域を構成する画素であるときほどその値が小さくなるような評価指標であればよい。導出された局所色度の情報は、後述の優先使用判定処理で用いるため、RAM102に記憶される。
Here, the actual reference pixel number is the number of pixels used in the target pixel correction process among the pixels constituting the predetermined reference region, and therefore, the number of pixels similar to the target pixel existing around the target pixel. It can be said that it represents a number. Therefore, the local chromaticity defined as described above becomes large when there are many similar pixels around the pixel of interest such as a flat portion where the color is uniform, and around the pixel of interest like a point light source. It becomes smaller when similar pixels are hardly found. That is, the local chromaticity becomes so small that the target pixel is considered to be a pixel constituting a local color region such as a point light source. In this embodiment, the number of actual reference pixels actually used in the smoothing process is the local chromaticity, but the present invention is not limited to this. Any evaluation index may be used as long as the pixel of interest is a pixel constituting a local color region. The derived local chromaticity information is stored in the
<拡大合成処理部>
拡大合成処理部250は、補正部220で処理された多重解像度画像データのうち解像度が異なる2種類の画像データを、合成比率導出部230で導出された合成比率と局所色度導出部240で導出された局所色度とに基づいて、合成する処理を行う。拡大合成処理部250は、さらに、拡大処理部251、優先使用判定部252、及び画素値合成部253とで構成される。以下、拡大合成処理部250を構成する各部について説明する。
<Enlarged synthesis processing unit>
The enlargement /
≪拡大処理部≫
拡大処理部251は、多重解像度画像データにおける最上位階層の画像データ(入力画像データそのもの。図3における入力画像301を除いた各階層の画像データを例えばバイリニア法によって2倍に拡大する処理(図3における拡大処理306a〜306d)を行なう。このとき拡大処理の対象となるのは、最下位階層では補正部220で処理された画像データであり、その他の下位階層では、後述の画素値合成処理による合成後の画像データである。図3のシーケンス図の例では、拡大処理306aの対象は補正処理303eが施された最下位階層の画像データとなっている。また、拡大処理306bの対象は後述の画素値合成処理308aが施された合成後の画像データとなっている。また、拡大処理306cの対象は後述の画素値合成処理308bが施された合成後の画像データとなっている。そして、拡大処理306dの対象は後述の画素値合成処理308cが施された合成後の画像データとなっている。なお、拡大処理の方法は、バイリニア法に限らず、例えばニアレストネイバー法、バイキュービック法、Lanczos法などを用いてもよい。
≪Enlargement processing part≫
The
≪優先使用判定部≫
優先使用判定部252は、着目する画像データとその一つ下の階層の画像データとを合成する際に、優先的に上の階層の画像データを使用するかどうかを判定する処理(図3における優先使用判定処理307a〜307d)を行なう。本実施例における優先使用判定は、局所色度導出部240で導出された局所色度に基づいてなされる。ここで、「一つ下の階層の画像データ」とは、着目画像データよりも1段階解像度が低い画像データであって、当該着目する画像データと同じ解像度に上記拡大処理部251によって拡大処理された画像データを指す。図3のシーケンス図の例で説明する。
≪Priority use judgment part≫
The priority
優先使用判定処理307aでは、入力画像データの1/8の解像度に縮小処理された画像データと、入力画像データの1/16の解像度に縮小処理されていた(拡大処理によって同じ解像度になった)画像データとの合成を行う際の判定がなされる。そして、優先使用判定処理307bでは、入力画像データの1/4の解像度に縮小処理された画像データと、入力画像データの1/8の解像度に縮小処理されていた(拡大処理によって同じ解像度になった)画像データとの合成を行う際の判定がなされる。そして、優先使用判定処理307cでは、入力画像データの1/2の解像度に縮小処理された画像データと、入力画像データの1/4の解像度に縮小処理されていた(拡大処理によって同じ解像度になった)画像データとの合成を行う際の判定がなされる。そして、優先使用判定処理307dでは、入力画像データそのものと、入力画像データの1/2の解像度に縮小処理されていた(拡大処理によって同じ解像度になった)画像データとの合成を行う際の判定がなされる。
In the priority use determination process 307a, the image data reduced to 1/8 resolution of the input image data and the resolution reduced to 1/16 resolution of the input image data (the same resolution was obtained by the enlargement process). A determination is made when combining with image data. In the preferential
そして、この優先使用判定処理は、上位階層側である着目する画像データの局所色度を、画素単位で、以下の式(8)に当て嵌めて行う。 Then, this preferential use determination process is performed by fitting the local chromaticity of the image data of interest on the upper layer side in the following equation (8) in units of pixels.
上記式(8)において、thdegは、撮影シーンにおいて残したい局所的な色領域(被写体)に基づいて設定する閾値である。例えば、サイズが比較的大きい点光源の色抜け防止を図りたいときにはthdegを大きくするなど、想定される局所的な色領域のサイズに応じてこの閾値は調整される。そして、この閾値thdegは、カメラのISO感度(ノイズ量)に基づいて予め決定して保持しておく。或いは、例えば夜景モードであれば通常モードよりも大きな値にする等、撮影シーンに合わせたモード選択に応じて異なる閾値が適用されるようにしてもよい。なお、上記式(8)に基づく優先使用判定は、所定の解像度以上の比較的階層が上の画像データ(入力画像データやその1/2〜1/4の解像度に縮小された画像データ)のみに適用してもよい。これは、点光源等の局所的な色情報は階層が上の画像データに存在するためである。上記式(8)の条件を満たしたとき、画素値合成処理において上位階層側である着目する画像データの比率を大きくするように(例えば100%採用するように)、合成比率が変更されることになる。変更された合成比率のデータはRAM102に記憶される。
In the above formula (8), th deg is a threshold value set based on a local color region (subject) to be left in the shooting scene. For example, this threshold value is adjusted according to the assumed size of the local color region, such as increasing th deg when it is desired to prevent color loss of a point light source having a relatively large size. This threshold value th deg is determined and held in advance based on the ISO sensitivity (noise amount) of the camera. Alternatively, different threshold values may be applied depending on the mode selection according to the shooting scene, such as a larger value than the normal mode in the night view mode. Note that the priority use determination based on the above formula (8) is performed only on image data (input image data or image data reduced to 1/2 to 1/4 of its resolution) having a relatively higher hierarchy than a predetermined resolution. You may apply to. This is because local color information such as a point light source exists in the upper image data. When the condition of the above equation (8) is satisfied, the composition ratio is changed so that the ratio of the image data of interest on the upper layer side in the pixel value composition processing is increased (for example, 100% is adopted). become. The changed composition ratio data is stored in the
≪画素値合成部≫
画素値合成部253は、着目する画像データの画素値と、その一つ下の階層の画像データを拡大処理した後の画像データ(着目する画像データと同じ解像度)の画素値を、各段階の合成比率導出処理によって導出された合成比率に基づいて合成する処理を行なう。図3においては、画素値合成処理308a〜308dがこれに対応する。具体的には、下位階層側の画素値をIdown、上位階層側の画素値をIup、合成比率をuとしたときの合成後の画素値Ipostが、以下の式(9)を用いて求められる。
≪Pixel value composition part≫
The pixel
例えば、合成比率u=0.1、下位階層側画素値Idown=3405、上位階層側画素値Iup=3621であったとき、合成後の画素値Ipostは上記式(9)より“3427”となる。なお、ここでの画素値はどのようなフォーマットでもよく、YcrCb値でもよいし、RGB値でもよい。 For example, when the composition ratio u = 0.1, the lower layer pixel value I down = 3405, and the upper layer pixel value I up = 3621, the combined pixel value I post is “3427” from the above equation (9). Become. Note that the pixel values here may be in any format, YcrCb values, or RGB values.
上述の通り合成比率uは、上位階層側の画像データをどれだけ使用するかを表す係数であり、基本的には合成比率導出部230で導出され、優先使用判定処理の結果によって適宜変更されることになる。本実施例の場合、画素値合成処理308a〜308cの結果である合成後のカラー画像データはRAM102に一旦記憶されて拡大処理306b〜306dにそれぞれ供される。一方、画素値合成処理308dの結果である合成後の画像データについてはそのまま出力される(図3のシーケンス図を参照)。この際の出力の態様には、例えば、モニタ108への表示、HDD103保存、汎用I/F104を介した外部メモリ107や外部サーバ(不図示)への保存、プリンタ(不図示)での印刷といったものがある。
As described above, the composition ratio u is a coefficient representing how much higher-layer image data is used, and is basically derived by the composition
(色ノイズ低減処理のフロー)
次に、色ノイズ低減処理部202における各処理の大まかな流れについて説明する。図6は、色ノイズ低減処理における各処理の流れを示すフローチャートである。この一連の処理は、CPU101が、HDD130に格納されているプログラムをRAM102にロードし、実行することで実現される。
(Color noise reduction processing flow)
Next, a rough flow of each process in the color noise
色ノイズ低減処理部202に画像データが入力されると、ステップ601において、縮小処理部210は、取得された入力画像データに対し前述の縮小処理を行い、多重解像度画像データを生成する。縮小処理の詳細については後述する。
When image data is input to the color noise
ステップ602において、補正部220は、生成された多重解像度画像データにおける各階層の画像データに対し、色ノイズが低減するように注目画素の色信号を補正する補正処理を行なう。
In step 602, the
ステップ603において、合成比率導出部230は、補正処理によって色ノイズが低減された多重解像度画像データのうち、最下位階層を除く各画像データに対し、下位階層の画像データとの合成比率を導出する処理を行なう。
In step 603, the composition
ステップ604において、局所色度導出部240は、補正処理によって色ノイズが低減された多重解像度画像データのうち、特定の上位階層側の各画像データに対し、局所色度を導出する処理を行なう。
In
ステップ605において、拡大合成処理部250は、補正処理によって色ノイズが低減された多重解像度画像データに対し、ステップ603で導出された合成比率とステップ604で導出された局所色度とに基づいて、前述の拡大合成処理を行う。拡大合成処理の詳細については後述する。
In step 605, the enlargement /
以上が、色ノイズ低減処理部202における各処理の大まかな流れである。
The above is a rough flow of each process in the color noise
(縮小処理フロー)
続いて、上述した図6のフローにおける縮小処理(ステップ601)の詳細について説明する。図7は、縮小処理の流れを示すフローチャートである。
(Reduction processing flow)
Next, details of the reduction process (step 601) in the flow of FIG. 6 described above will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the reduction process.
ステップ701において、縮小処理部210は、縮小処理パラメータを取得する。縮小処理パラメータには、多重解像度の階層の深さ、最小の解像度が入力画像データに対して何分の1(2の倍数)になるかの情報が含まれる。そして、このような縮小処理パラメータが予め設定されて、HDD103等に保存される。本実施例の場合、全5階層(1倍、1/2倍、1/4倍、1/8倍、1/16倍)で、最小の解像度が入力画像データの16分の1になるという内容の縮小処理パラメータが予め設定・保存され、それがHDD103等から読み込むことで取得される。
In
ステップ702において、縮小処理部210は、ステップ701で取得した縮小処理パラメータに基づき、縮小処理に適用する倍率を決定する。縮小処理パラメータの内容が、全5階層で、最小の解像度が入力画像データの16分の1という本実施例の場合は、1/2、1/4、1/8、1/16という4種類の倍率が順次決定されることになる。
In
ステップ703において、縮小処理部210は、処理対象の画像データに対して、ステップ702で決定された倍率に縮小する処理を行う。
In
ステップ704において、縮小処理部210は、ステップ701で取得した縮小処理パラメータに基づく縮小処理が全て完了したかどうかを判定する。本実施例の場合は、1/2、1/4、1/8、1/16という4種類の倍率についての縮小処理がすべて完了しているかどうかが判定される。判定の結果、取得した縮小処理パラメータに対応する全ての縮小処理が完了している場合は本処理を終える。一方、未処理の倍率があればステップ702に戻って次の倍率を決定して縮小処理を続行する。
In
(拡大合成処理フロー)
次に、上述した図6のフローにおける拡大合成処理(ステップ605)の詳細について説明する。図8は、本実施例に係る、拡大合成処理の流れを示すフローチャートである。
(Expansion synthesis processing flow)
Next, details of the enlargement / synthesis processing (step 605) in the flow of FIG. 6 described above will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating the flow of the enlargement / synthesizing process according to the present embodiment.
ステップ801において、拡大合成処理部250は、前述のステップ602の補正処理によって色ノイズが低減された全ての画像データ(多重解像度画像データ)を取得する。
In step 801, the enlargement /
ステップ802において、拡大合成処理部250は、前述の縮小処理パラメータ及び合成処理パラメータを取得する。ここで、合成処理パラメータとは、前述のステップ603で導出された合成比率及び前述のステップ604で導出された局所色度を意味する。
In step 802, the enlargement /
ステップ803において、拡大合成処理部250の拡大処理部251は、ステップ801で取得した複数の画像データの中で最も下位階層(解像度が小さい)の画像データに対し、前述の拡大処理(本実施例では2倍)を行なう。
In step 803, the
ステップ804において、拡大合成処理部250は、ステップ801で取得した複数の画像データのうち未処理の画像データの中で最小解像度の画像データを、画素値合成処理の対象となる一方の画像データとして選択する。この場合において、上記未処理の画像データには、最下位階層の画像データは含まれない。
In step 804, the enlargement /
ステップ805において、拡大合成処理部250の画素値合成部253は、画素値合成処理の対象となる画素を選択する。具体的には、最初のルーチンの場合は、ステップ803で拡大処理された画像データと当該拡大処理された画像データと同じ解像度のステップ804で選択された画像データとについて、画素値合成処理の対象となる画素が選択される。また、2回目以降のルーチンの場合は、後述のステップ811で拡大処理された画像データと、当該拡大処理された画像データと同じ解像度のステップ804で選択された画像データとについて、画素値合成処理の対象となる画素が選択される。
In
続くステップ806及びステップ807では、拡大合成処理部250の優先使用判定部252において、ステップ805で選択した画素についての前述した優先使用判定処理がなされる。すなわち、画素値合成処理対象の2つの画像データのうちステップ804で選択された画像データ(上位階層側の画像データ)を優先的に使用するかどうかの判定処理がなされる。
In subsequent steps 806 and 807, the above-described priority use determination process for the pixel selected in
ステップ806では、上位階層側の画像データを優先的に使用するかどうかが、前述の式(8)を用いて判定される。判定の結果、上位階層側の局所色度が閾値thdegよりも小さい場合は、上位階層側の画像データを優先的に使用するべく、ステップ807に進む。一方、上位階層側の局所色度が閾値thdeg以上である場合は、ステップ808に進む。 In step 806, it is determined using the above-described equation (8) whether image data on the upper layer side is used preferentially. If the local chromaticity on the upper layer side is smaller than the threshold value th deg as a result of the determination, the process proceeds to step 807 to preferentially use the image data on the upper layer side. On the other hand, if the local chromaticity on the upper layer side is greater than or equal to the threshold th deg , the process proceeds to step 808.
ステップ807では、合成比率導出処理(前述のステップ603)で得られた合成比率が、上位階層側の画像データの画素値を例えば100%採用するような合成比率に変更される。 In step 807, the composition ratio obtained in the composition ratio derivation process (step 603 described above) is changed to a composition ratio that employs, for example, 100% of the pixel value of the image data on the upper layer side.
ステップ808において、拡大合成処理部250の画素値合成部253は、現在設定されている合成比率に基づいて、前述の画素値合成処理を行なう。これにより、2つの画像データにおける選択された画素値を合成した画素値Ipostが得られる。
In
ステップ809において、拡大合成処理部250は、全画素に対する合成処理が完了したかどうかを判定する。全画素についての処理が完了していれば、ステップ810に進む。一方、未処理の画素があれば、ステップ805に戻って次の画素を処理対象の画素に選択して処理を続行する。
In
ステップ810において、拡大合成処理部250は、多重解像度画像データのうち最上位階層の画像データ以外の全ての画像データ(すなわち、入力画像データを除く全ての縮小画像データ)についての拡大処理がなされたかどうかを判定する。判定の結果、拡大処理がなされていない縮小画像データがある場合は、ステップ811に進む。一方、全ての縮小画像データに対して拡大処理を行っていれば、本処理を終える。
In step 810, the enlargement /
ステップ811において、拡大合成処理部250の拡大処理部251は、ステップ808で得られた合成処理後の画像データに対して、前述の拡大処理(本実施例では2倍)を行なう。拡大処理の実行後は、ステップ804に移行する。
In step 811, the
以上が、本実施例に係る、拡大合成処理の内容である。 The above is the content of the enlargement / synthesizing process according to the present embodiment.
以上述べたとおり、本実施例によれば、局所的な色情報を保持しつつ、色ノイズを十分に低減することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to sufficiently reduce color noise while maintaining local color information.
実施例1では、局所色度が所定の閾値より低い箇所について、上位階層側である着目する画像データの重みが大きくなるように合成比率を変更することで、点光源等の局所的な色領域を残しつつ残留色ノイズを効果的に低減した画像を得ることができる。しかしながら、局所色度が低い箇所全てにおいて上位階層側の画像データの重みを大きくしてしまうと、カラフルな色ノイズが発生してしまうことがある。これは、局所色度に基づき局所的な色領域と判断された部分が、現に局所的な被写体に拠るものなのか、ノイズに拠るものなのか区別できないためである。そこで、上位階層と下位階層との間での色の類似性を評価することにより、上述の弊害を出来るだけ発生させない様態について、実施例2として説明する。なお、以下の説明では、本実施例の特徴的構成について詳しく述べ、実施例1との共通部分については説明を省略ないしは簡略化するものとする。 In the first embodiment, the local color region such as a point light source is changed by changing the composition ratio so that the weight of the image data of interest on the upper layer side is increased at a location where the local chromaticity is lower than a predetermined threshold. It is possible to obtain an image in which residual color noise is effectively reduced while leaving However, if the weight of the image data on the upper layer side is increased at all locations where the local chromaticity is low, colorful color noise may occur. This is because it is impossible to distinguish whether the portion determined to be a local color area based on local chromaticity is actually due to a local subject or noise. Therefore, a second embodiment will be described in which the above-described adverse effects are prevented as much as possible by evaluating the similarity of colors between the upper layer and the lower layer. In the following description, the characteristic configuration of the present embodiment will be described in detail, and the description of the common parts with the first embodiment will be omitted or simplified.
(色ノイズ低減処理部の詳細)
図9は、本実施例に係る、色ノイズ低減処理部202’の内部構成を示すブロック図である。色ノイズ低減処理部202’は、縮小処理部210、補正部220、合成比率導出部230、局所色度導出部240及び拡大合成処理部250’及び色類似性判定部900で構成される。
(Details of color noise reduction processing section)
FIG. 9 is a block diagram illustrating an internal configuration of the color noise
本実施例の拡大合成処理部250’は、補正部220で処理された多重解像度画像データのうち解像度が異なる2種類の画像データを、合成比率と局所色度に加え、上述の色類似性判定部900における判定結果をも考慮して合成する処理を行う。
The enlargement /
本実施例の優先使用判定部252’は、実施例1と同様、注目する画像データとその一つ下の階層の画像データとを合成する際に、優先的に上の階層の画像データを使用するかどうかを判定する処理(図3における上位階層優先判定処理307a〜307d)を行なう。実施例1との違いは、局所色度導出部240で導出された局所色度と色類似性判定部900での判定結果の双方に基づいて優先使用判定処理がなされる点である。
As in the first embodiment, the priority
≪色類似性判定部≫
色類似性判定部900は、まず、補正部220で色ノイズが低減された画像データのRGB色信号から色差信号を生成する。色差信号の生成は、着目する画像データとその一つ下の階層の画像データであって拡大処理により当該着目する画像データと同じ解像度に拡大された画像データと、について行う。色差信号(Cr及びCb)は、前述のとおり公知の変換式によって生成することができる。また、CrはR−Gで、CbはB−Gでそれぞれ求めてもよい。生成された色差信号は、RAM102に記憶される。
≪Color similarity judgment part≫
First, the color
次に、色類似性判定部900は、着目する画像データの色差信号とその一つ下の階層の画像データであって当該着目する画像データと同じ解像度に拡大された画像データの色差信号に基づいて、注目画素について上位階層側と下位階層側の色の類似性を判定する。この判定では、大まかな色の類似性を評価する。その理由は、厳密に評価してしまうと、色領域を残したい点光源等の局所的な被写体が判定されなくなる一方で、まったく評価しないとノイズを局所的な色領域と判定してしまい、カラフルな色ノイズが発生するためである。具体的には、例えば以下の式(10)を用いて行う。
Next, the color
上記式(10)において、CrdownとCbdownは下位階層側の色差信号、CbupとCrupは上位階層側の色差信号を表している。そして、この式(10)は、色差信号の色空間を極座標変換した結果が、下位階層側と上位階層側とで同じ特定の範囲内にあるかどうかで、色の類似性を評価している。すなわち、CrとCbをxy座標平面のベクトルとみなしたときに、上位階層側の変換結果が属する象限と下位階層側の変換結果が属する象限とが一致するかどうかを評価している(図10を参照)。これにより、上位階層側と下位階層側との間での色信号の色相の大まかな類似性を判定することができる。 In the above equation (10), Cr down and Cb down represent the color difference signals on the lower layer side, and Cb up and Cr up represent the color difference signals on the upper layer side. This equation (10) evaluates the similarity of colors depending on whether the result of the polar coordinate conversion of the color space of the color difference signal is within the same specific range on the lower layer side and the upper layer side. . That is, when Cr and Cb are regarded as vectors on the xy coordinate plane, it is evaluated whether or not the quadrant to which the conversion result on the upper hierarchy side matches the quadrant to which the conversion result on the lower hierarchy side matches (FIG. 10). See). Thereby, it is possible to determine the rough similarity of the hues of the color signals between the upper layer side and the lower layer side.
或いは、上記式(10)に代えて、以下の式(11)〜(13)を用いて行ってもよい。 Alternatively, the following formulas (11) to (13) may be used instead of the above formula (10).
上記式(11)及び式(12)は、下位階層側の各色差信号の値が0に近い所定の値以下のときはコアリングすることを意味しており、コアリングした結果をCrdownCMP、CbdownCMPで表している。これにより、ノイズの影響により誤判定が生じやすい信号値がゼロ付近の場合は、上記式(13)に基づく色の類似性の判定を行う対象から例外的に除外する狙いがある。 The above equations (11) and (12) mean that coring is performed when the value of each color difference signal on the lower layer side is equal to or less than a predetermined value close to 0, and the result of coring is expressed as Cr downCMP , It is represented by Cb downCMP . As a result, when the signal value that is likely to be erroneously determined due to the influence of noise is near zero, there is an aim of exceptionally excluding it from the target of the color similarity determination based on the above equation (13).
なお、下位階層側の色信号と上位階層側の色信号の色相の類似性を評価できればよく、判定手法はこれらの例に限定されない。例えば、下位階層側の変換結果と上位階層側の変換結果との距離が所定の閾値以内かどうかで類似性を判定してもよい。この判定手法の場合、色差信号の色空間を極座標変換した結果がCr軸とCb軸の交点1000付近に位置し、下位階層側と上位階層側とで象限が不一致となるケースであっても、両者の距離が近ければ、類似すると判定され得ることになる。そして、このように距離で色の類似性を判定する場合には、上述のコアリングによる誤判定防止を同時に考慮していることになる。こうして得られた色類似性の判定結果は、優先使用判定部252’での優先使用判定処理で用いるため、RAM102に記憶される。
The determination method is not limited to these examples as long as the similarity of the hues of the color signal on the lower layer side and the color signal on the upper layer side can be evaluated. For example, the similarity may be determined based on whether the distance between the lower layer side conversion result and the upper layer side conversion result is within a predetermined threshold. In the case of this determination method, even if the result of the polar coordinate conversion of the color space of the color difference signal is located near the
≪優先使用判定処理≫
優先使用判定部252’は、優先的に上位階層の画像データを使用するかどうかを、局所色度導出部240で導出された局所色度と、上述した色類似性判定部900における色類似性判定の結果とに基づいて判定する。具体的には、まず、実施例1の場合と同様、上位階層側の局所色度と所定の閾値thdegとの比較処理を行う。閾値比較処理の結果、上位階層側の局所色度が閾値thdegよりも小さければ、次に、上述の色類似性判定の結果を参照し、上位階層側と下位階層側の色が類似していれば、画像合成時の上位階層側の比率を大きくするように合成比率が変更される。
≪Priority use judgment process≫
The priority
このように色類似性の条件を加えることにより、下位階層側と上位階層側とである程度色が類似している箇所に限定して上位階層側の合成比率を高めることが可能となる。変更された合成比率のデータはRAM102に記憶される。
By adding the color similarity condition as described above, it is possible to increase the composition ratio on the upper layer side by limiting to the portions where the colors are somewhat similar on the lower layer side and the upper layer side. The changed composition ratio data is stored in the
(拡大合成処理フロー)
次に、本実施例の拡大合成処理(ステップ605)の詳細について説明する。図11は、本実施例に係る、拡大合成処理の流れを示すフローチャートである。
(Expansion synthesis processing flow)
Next, details of the enlargement / synthesizing process (step 605) of this embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart illustrating the flow of the enlargement / synthesizing process according to the present embodiment.
ステップ1101〜ステップ1106は、実施例1の図8のフローのステップ801〜ステップ806にそれぞれ対応する。すなわち、色ノイズが低減された多重解像度画像データが取得され(ステップ1101)、続いて、縮小処理パラメータと合成処理パラメータが取得される(ステップ1102)。この場合において、本実施例の合成処理パラメータには、合成比率と局所色度に加え、色類似性判定の結果も含まれる。そして、取得した多重解像度画像データ中の最下位階層の画像データに対し拡大処理が実行される(ステップ1103)。続いて、取得した多重解像度画像データのうち未処理の画像データの中で最小解像度の画像データが、画素値合成処理の対象となる一方の画像データとして選択される(ステップ1104)。画像データが選択されると、画素値合成処理の対象となる画素が選択される(ステップ1105)。
続くステップ1106〜ステップ1108では、拡大合成処理部250’の優先使用判定部252’において、ステップ1105で選択した画素についての前述した優先使用判定処理がなされる。
In subsequent steps 1106 to 1108, the above-described priority use determination process for the pixel selected in
まず、ステップ1106では、前述の式(9)を満たすかどうかが判定される。判定の結果、上位階層側の居所色度が閾値thdegよりも小さい場合は、ステップ1107に進む。一方、上位階層側の局所色度が閾値thdeg以上である場合は、ステップ1109に進む。 First, in step 1106, it is determined whether or not the above equation (9) is satisfied. As a result of the determination, if the location chromaticity on the upper layer side is smaller than the threshold value th deg , the process proceeds to step 1107. On the other hand, if the local chromaticity on the upper layer side is greater than or equal to the threshold th deg , the process proceeds to step 1109.
ステップ1107において、252’は、ステップ1102で取得した合成処理パラメータに含まれる色類似性判定の結果を参照し、処理の切り分けを行う。具体的には、上位階層側と下位階層側との間で色の類似性ありとの判定結果であれば、上位階層側の画像データを優先的に使用するべく、ステップ1108に進む。一方、色の類似性がないとの判定結果であれば、ステップ1109に進む。そして、ステップ1108において、合成比率導出処理(前述のステップ603)で得られた合成比率が、上位階層側の画像データの画素値を例えば100%採用するような合成比率に変更される。
In
以降のステップ1109〜ステップ1112の各ステップは、図8のフローのステップ808〜ステップ811にそれぞれ相当し、異なるところはないので説明を省く。
The subsequent steps 1109 to 1112 correspond to the
以上が、本実施例に係る拡大合成処理の内容である。なお、ここでは色類似性判定部900を独立の構成要素とし、その判定結果を優先使用判定部252’で参照するようにしていたが、本実施例はこれに限定されるものではない。例えば、色類似性判定部900の機能を、優先使用判定部252’の中に組み込んでもよい。
The above is the content of the enlargement / synthesizing process according to the present embodiment. Here, the color
以上述べた通り、本実施例では、下位階層側と上位階層側である程度色が類似している箇所に限定して、上位階層側の合成比率を高めることができる。これにより、カラフルな色ノイズの発生を抑制しながら、色ノイズを効果的に低減しつつ、夜景の点光源等の局所的な色情報を保持した画像を得ることが可能となる。 As described above, in this embodiment, it is possible to increase the composition ratio on the upper layer side by limiting to places where the colors are somewhat similar on the lower layer side and the upper layer side. As a result, it is possible to obtain an image that retains local color information such as a point light source of a night scene while suppressing the occurrence of colorful color noise and effectively reducing the color noise.
<その他の実施例>
実施例1〜2では、画像処理アプリケーションで処理を行う例を説明したが、これらは撮像装置で撮影した画像データに対して撮像装置内の画像処理ハードウェア上で処理する方法であってもかまわない。また、クライアント装置からサーバ装置上の画像処理アプリケーションに画像データを送信し、サーバ装置上で画像データが処理されてもよい。
<Other examples>
In the first and second embodiments, an example in which processing is performed by an image processing application has been described. However, these may be a method of processing image data captured by an imaging device on image processing hardware in the imaging device. Absent. Further, the image data may be processed on the server device by transmitting the image data from the client device to the image processing application on the server device.
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
Claims (14)
前記入力画像データ及び前記縮小画像データにおける注目画素の画素値を、色ノイズが低減された値に補正する補正手段と、
前記補正が施された画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、他の階層の画像データとの合成比率を導出する合成比率導出手段と、
前記補正が施された各画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、各画素が属する領域が局所的な色領域である度合を示す局所色度を導出する局所色度導出手段と、
前記合成比率と前記局所色度とに基づいて、前記補正が施された画像データのうち注目する画像データとその一つ下の階層の画像データとを合成する拡大合成手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 Reduction processing means for performing reduction processing on the input image data to generate reduced image data of a plurality of layers with reduced resolution;
Correction means for correcting the pixel value of the pixel of interest in the input image data and the reduced image data to a value with reduced color noise;
Composition ratio deriving means for deriving a composition ratio with image data of other layers for image data excluding reduced image data having the lowest resolution among the image data subjected to the correction;
Of the corrected image data, local color for deriving local chromaticity indicating the degree to which the area to which each pixel belongs is a local color area for image data excluding reduced image data with the lowest resolution Degree derivation means;
Based on the synthesis ratio and the local chromaticity, an enlargement synthesis unit that synthesizes the image data of interest among the image data subjected to the correction and the image data of the layer below it,
An image processing apparatus comprising:
画像データを拡大する拡大処理手段と、
注目する画像データとその一つ下の階層の画像データとを合成する際に、優先的に前記注目する画像データを使用するかどうかを、前記局所色度に基づいて判定し、優先的に前記注目する画像データを使用すると判定した場合に、当該注目する画像データの重みを大きくするように前記合成比率を変更する優先使用判定手段と、
前記注目する画像データの画素値と、その一つ下の階層の画像データであって前記拡大処理手段により前記注目する画像データと同じ解像度に拡大された画像データの画素値とを、前記合成比率に基づいて合成する画素値合成手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The synthesis means includes
Enlargement processing means for enlarging the image data;
Whether to use the image data of interest preferentially when combining the image data of interest and the image data of the next lower layer is determined based on the local chromaticity, and preferentially the When it is determined that the image data of interest is used, priority use determination means for changing the composition ratio so as to increase the weight of the image data of interest;
The pixel value of the image data of interest and the pixel value of the image data which is image data of the next lower layer and enlarged to the same resolution as the image data of interest by the enlargement processing unit Pixel value synthesizing means for synthesizing based on
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記優先使用判定手段は、前記局所色度が前記所定の閾値より小さく、かつ、前記色類似性判定手段で色が類似すると判定された場合に、優先的に前記注目する画像データを使用すると判定する
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The color difference signal of the pixel of interest of the image data of interest, and the color difference signal of the pixel of interest of the image data that is the image data one layer below it and enlarged to the same resolution as the image data of interest by the enlargement process Further comprising color similarity determination means for determining the color similarity of
The preferential use determination unit determines to use the image data of interest preferentially when the local chromaticity is smaller than the predetermined threshold and the color similarity determination unit determines that the colors are similar. The image processing apparatus according to claim 3, wherein the image processing apparatus is an image processing apparatus.
前記局所色度導出手段で導出される前記局所色度は、前記参照領域を構成する画素のうち前記平滑化処理で実際に参照された画素の数で表される
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The correction in the correction means is a smoothing process using a reference region composed of adjacent pixels surrounding the target pixel,
The local chromaticity derived by the local chromaticity deriving unit is represented by the number of pixels actually referred to in the smoothing process among the pixels constituting the reference region. The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 9.
前記補正手段は、前記注目画素の色信号の値を、式(1)〜式(3)を用いて色成分毎に補正し、
ことを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。 The input image data is image data having RGB color components,
The correction unit corrects the value of the color signal of the target pixel for each color component using Expressions (1) to (3),
The image processing apparatus according to claim 10.
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The pixel value synthesizing means obtains a pixel value after synthesis using the following equation (5),
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is an image processing apparatus.
前記入力画像データ及び前記縮小画像データにおける注目画素の画素値を、色ノイズが低減された値に補正するステップと、
前記補正が施された画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、他の階層の画像データとの合成比率を導出するステップと、
前記補正が施された各画像データのうち、最も解像度が低い縮小画像データを除く画像データに対し、各画素が属する領域が局所的な色領域である度合を示す局所色度を導出するステップと、
前記合成比率と前記局所色度とに基づいて、前記補正が施された画像データのうち注目する画像データとその一つ下の階層の画像データとを合成するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 Performing a reduction process on the input image data to generate reduced image data of a plurality of layers with a reduced resolution;
Correcting the pixel value of the pixel of interest in the input image data and the reduced image data to a value with reduced color noise;
Deriving a composition ratio with image data of other layers for image data excluding reduced image data with the lowest resolution among the image data subjected to the correction;
Deriving local chromaticity indicating the degree to which the area to which each pixel belongs is a local color area for image data excluding reduced image data with the lowest resolution among the corrected image data; ,
Based on the composition ratio and the local chromaticity, synthesizing the image data of interest among the image data subjected to the correction and the image data of a layer below it;
An image processing method comprising:
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