一种频带处理电路，其根据配置与不同颜色相对应的信号的图像信号生成与不同频带相对应的图像信号，并且通过合成所述不同频带的图像信号抑制噪声；一种采样电路，其通过根据预定排列采样从所述频带处理电路所输入的图像信号，生成与所述颜色相对应的图像信号；以及亮度/颜色生成电路，其使用从所述采样电路输出的图像信号生成抑制混叠的亮度信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及为了抑制在图像信号中所生成的混叠所进行的图像处理。
技术介绍
诸如CXD传感器或CMOS传感器等的摄像元件的各种类型的颜色滤波器已被使用，并且这类颜色滤波器的例子包括具有原色(红色、绿色和蓝色)的组合的颜色滤波器和具有补色(青色、品红色和黄色)的组合的颜色滤波器。图13是示出摄像元件的原色拜耳排列的图。在2X2像素矩阵中，对角线配置红色(R)和蓝色(B)，在其余两个像素中对角线配置绿色(Gl和G2)，并且重复该模式。在被摄体包括超过摄像元件的分辨能力的高频成分时，由于高频成分的不利影 响，在通过摄像元件所生成的图像信号中生成混叠。因此，提出了用于抑制混叠的各种方法。例如，提出了使用以不同方法所生成的两个亮度信号的组合来抑制生成混叠的方法。在不使用与R和B像素相对应的信号的情况下，仅使用与G(G1、G2)像素相对应的信号生成其中一个亮度信号。首先，在通过对从具有原色拜耳排列的摄像元件输出的信号进行数字化所获得的与R、G和B像素相对应的信号中，将除与G像素相对应的信号以外的信号的值设置成O。接着，进行限制垂直方向上的频带的垂直低通滤波(V-LPF)处理和限制水平方向上的频带的水平低通滤波(H-LPF)。这样，生成使用与G像素相对应的信号进行了补偿的像素的信号，并且获得G的亮度信号。以下，将通过使用与特定颜色相对应的信号对与该特定颜色不对应的像素进行补偿所获得的亮度信号称为第一亮度信号。可选地，将除R像素的信号以外的信号的值设置成0，并且类似地，进行V-LPF处理和H-LPF处理，从而生成R的亮度信号。类似地，将除B像素的信号以外的信号的值设置成0，并且类似地，进行V-LPF处理和H-LPF处理，从而生成B的亮度信号。然后，将R和B的亮度信号与G的亮度信号相加，并且可以将作为结果的信号称为第一亮度信号。使用图13所示的具有原色拜耳排列的所有颜色的信号来生成另一亮度信号。在不区分颜色的情况下，对通过将从具有原色拜耳排列的摄像元件输出的信号数字化所获得的、与所有R、G和B颜色的像素相对应的信号进行限制垂直方向上的频带的V-LPF处理和限制水平方向上的频带的H-LPF，从而新获得信号。以下，将在不区分颜色的情况下使用所有颜色的信号所获得的这类亮度信号称为第二亮度信号。图14是示出可以分辨第一和第二亮度信号的空间频率特性的图。X轴表示被摄体在水平(H)方向上的频率空间，并且y轴表示被摄体在垂直(V)方向上的频率空间。点的位置离X轴和y轴的交点越远,则该点的空间频率越高。仅使用与G像素相对应的信号所生成的第一亮度信号在水平方向和垂直方向上的分辨率极限与G像素的排列的奈奎斯特频率(Ji/2)相等。然而，由于某些对角线不包括G像素，所以对角线方向上的极限分辨频率低于水平和垂直方向上的极限分辨频率，并且图14所示的菱形的区域1401的内部对应于可以分辨第一亮度信号的空间频率。由于在R、G和B亮度信号中，仅使用与G像素相对应的信号所获得的G亮度信号具有最高的分辨率，所以即使在通过将R、G和B亮度信号相互合成生成第一亮度信号时，也获得能够分辨第一亮度信号的相同的空间频率。另一方面，由于使用与所有彩色像素相对应的信号生成第二亮度信号，所以在被摄体是非彩色时，图14所示的外侧的正方形区域1402对应于可以分辨第二亮度信号的空间频率。不同于第一亮度信号，由于在对角线上延伸的所有行上包括彩色像素中的任一个，所以可以分辨第二亮度信号的对角线方向上的空间频率高于第一亮度信号的空间频率。然而，例如在拍摄红色被摄体时，可以忽视从除R像素以外的像素所输出的信号。因此，仅获得与区域1403相对应的分辨率，其中，区域1403是与非彩色被摄体相对应的区域的1/4。考虑到上述第一和第二亮度信号的特性，提出了一种用于通过生成亮度信号来抑制图像信号中所包括的混叠的结构。例如，提出了一种用于通过根据对被摄体是非彩色还是彩色的判断而改变第一和第二亮度信号的混合比率、来生成亮度信号的配置(参考专利文献I)。此外，提出了一种用于通过根据图14所示的被摄体的对角线相关度而改变第一和第二亮度信号的混合比率来生成亮度信号的配置(参考专利文献2)。 然而，尽管这些方法在抑制混叠方面是有用的，但是未抑制除混叠以外的噪声信号。例如，近年来摄像元件的像素的小型化已在发展。因此，噪声可能由于像素的小型化而增大。尽管提出了用于通过进行信号处理抑制这类噪声的各种方法，但是在抑制这类噪声时生成图像模糊，这是不利影响。为了解决该问题，提出了一种用于通过将图像信号分割成多个频率成分来抑制噪声的方法(参考专利文献3)。此外，提出了一种用于通过缩小图像信号、并且将缩小后的图像信号与原始图像信号进行合成而生成图像信号来抑制噪声的方法(专利文献4)。具体地，对输入图像的信号进行缩小处理，从而生成包括低于输入图像的频率成分的频率成分的缩小图像。然后，使用具有低频成分的缩小图像信号检测边缘强度，并且根据边缘强度获得要保持边缘成分的区域。改变区域的权重以使得要保持边缘成分的区域所包括的图像不会模糊，并且将原始图像信号和具有低频成分的缩小图像信号相互合成，从而新生成图像信号。文献列表专利文献PTL I :日本特开 2003-348609 号公报PTL 2 :日本特开 2008-072377 号公报PTL 3 :日本特开 2008-015741 号公报PTL 4 :日本特开 2009-199104 号公报
技术实现思路
技术问题然而，用于通过合成多个频带的图像信号来抑制噪声的方法没有考虑混叠。这里，在诸如原色拜耳排列等的单板传感器的情况下，当在频带分割时进行下采样处理时，在不对与信号0相对应的颜色的像素进行补偿的情况下，所有像素可能具有颜色信号。在以摄像元件的拜耳排列的特定行为例时，如图15所示，依次配置颜色滤波器R、G、R、G、R、G等等。作为例子，将说明对水平方向上一半的像素进行下采样处理的情况。在该行中，当仅关注R信号时，通过下采样处理在每一个像素中配置最初每隔一个像素所配置的R信号。此外，在仅关注G信号时，通过下采样处理在每一个像素中也配置最初每隔一个像素所配置的G信号。注意，在对G信号所进行的下采样处理中，通过计算相邻像素的值的平均值来获得与各G信号相对应的像素的值，以使得G信号的重心的位置与R信号相一致。如上所述，通过进行下采样，在不对与信号O相对应的颜色的像素进行补偿的情况下，在每一像素位置处生成所有R、G和B颜色信号。因此，可以在通过下采样处理所生成的这类图像信号中抑制混叠。注意，将用于生成各像素的不同颜色的信号的处理称为同步化。通过下采样处理所生成的图像信号经过了同步化。因此，在要将原始图像信号与已经过下采样处理的图像信号进行合成时，应当使原始图像信号经过同步化。然而，由于在原始图像信号中，单个像素对应于单个颜色，所以应当对与信号0相对应的各个颜色的像素进行补偿处理，以使得每一个像素具有所有颜色的信号。因此，由于尽管原始信号经过了下采样处理来抑制噪声，但是原始图像信号经过同步化，所以通过合成所获得的图像信号包括混叠。考虑到上述问题做出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种图像处理设备，其 中，该图像处理设备通过根据多个频带分割输入信号来进行噪声处理，并且能够抑制由通过摄本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：平井信也，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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