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JP2010050572A - Image processing apparatus and method - Google Patents

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JP2010050572A JP2008211140A JP2008211140A JP2010050572A JP 2010050572 A JP2010050572 A JP 2010050572A JP 2008211140 A JP2008211140 A JP 2008211140A JP 2008211140 A JP2008211140 A JP 2008211140A JP 2010050572 A JP2010050572 A JP 2010050572A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out correction of axial chromatic aberration generated in an image focusing unit, and at the same time, and also to carry out the axial chromatic aberration generated in a non-focusing unit. <P>SOLUTION: An image processing apparatus corrects the axial chromatic aberration, and is provided with: the same time processing circuit (600) which separates an input image signal into a plurality of image signals of different optical frequency bands which at least includes a first image signal of a standard first optical frequency band, and a second image signal of a second optical frequency signal except the first optical frequency band; independent components analysis circuits (614, 618) which perform independent components analysis for the second image signal; and a YCMTX circuit (619) which composes a result of the independent components analysis of the second image signal by the independent components analysis circuits, and the first image signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理装置及び方法に関し、特に、独立成分分析を利用して軸上色収差を補正する画像処理装置及び方法に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and method, and more particularly to an image processing apparatus and method for correcting axial chromatic aberration using independent component analysis.

撮像装置のレンズでは、光の波長により屈折率が異なるために生じる色収差が知られている。中でも軸上色収差は、各波長の光の結像位置が軸上で前後にずれる現象で、ある波長の像に合焦させると、他の波長の光による像が非合焦となるため、色のにじみの原因となっていた。   In the lens of the image pickup apparatus, chromatic aberration caused by the difference in refractive index depending on the wavelength of light is known. Above all, axial chromatic aberration is a phenomenon in which the image formation position of light of each wavelength shifts back and forth on the axis. When focusing on an image of a certain wavelength, the image of light of another wavelength is not in focus. It was the cause of bleeding.

そこで、従来の撮像装置では、レンズ固有の軸上色収差に応じた焦点距離補正値をあらかじめ記憶しておき、各波長の光の画像信号に焦点距離補正値を利用して補正を行う技術がある(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, a conventional imaging apparatus has a technique in which a focal length correction value corresponding to the axial chromatic aberration inherent to the lens is stored in advance, and correction is performed using the focal length correction value for an image signal of light of each wavelength. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平6−113309号公報JP-A-6-113309

ところが、上述した従来の撮像装置では、画像の合焦部で発生する軸上色収差の補正を行うことができるが、画像の非合焦部で発生する軸上色収差の補正を行うことができないという問題があった。   However, the above-described conventional imaging apparatus can correct axial chromatic aberration that occurs in an in-focus portion of an image, but cannot correct axial chromatic aberration that occurs in an out-of-focus portion of an image. There was a problem.

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、画像の合焦部で発生する軸上色収差の補正を行うとともに、画像の非合焦部で発生する軸上色収差の補正も行うことができるようにすることを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and can correct axial chromatic aberration generated in an in-focus portion of an image and also correct axial chromatic aberration generated in an out-of-focus portion of an image. The purpose is to be able to.

上記目的を達成するために、軸上色収差を補正する本発明の画像処理装置は、入力した画像信号を、基準となる第1の光周波数帯域の第1の画像信号と、前記第1の光周波数帯域以外の第2の光周波数帯域の第2の画像信号とを少なくとも含む複数の異なる光周波数帯域の画像信号に分離する分離手段と、前記第2の画像信号に対して、独立成分分析を行う分析手段と、前記分析手段による前記第2の画像信号の独立成分分析の結果と、前記第1の画像信号とを合成する合成手段とを有する。   In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention for correcting axial chromatic aberration uses an input image signal as a first image signal in a first optical frequency band serving as a reference, and the first light. Separating means for separating a plurality of image signals in different optical frequency bands including at least a second image signal in a second optical frequency band other than the frequency band; and independent component analysis for the second image signal Analyzing means for performing, and combining means for combining the result of the independent component analysis of the second image signal by the analyzing means and the first image signal.

また、軸上色収差を補正する本発明の画像処理方法は、入力した画像信号を、基準となる第1の光周波数帯域の第1の画像信号と、前記第1の光周波数帯域以外の第2の光周波数帯域の第2の画像信号とを少なくとも含む複数の異なる光周波数帯域の画像信号に分離する分離工程と、前記第2の画像信号に対して、独立成分分析を行う分析工程と、前記分析工程による前記第2の画像信号の独立成分分析の結果と、前記第1の画像信号とを合成する合成工程とを有する。   Further, the image processing method of the present invention for correcting axial chromatic aberration uses an input image signal as a first image signal in a first optical frequency band serving as a reference and a second image signal other than the first optical frequency band. A separation step of separating into a plurality of image signals of different optical frequency bands including at least a second image signal of the optical frequency band, an analysis step of performing independent component analysis on the second image signal, A synthesis step of synthesizing the result of the independent component analysis of the second image signal by the analysis step and the first image signal.

本発明によれば、画像の合焦部で発生する軸上色収差の補正を行うとともに、画像の非合焦部で発生する軸上色収差の補正も行うことができるようにすることができる。   According to the present invention, it is possible to correct axial chromatic aberration that occurs in an in-focus portion of an image and to correct axial chromatic aberration that occurs in an out-of-focus portion of an image.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態における撮像装置の機能構成例を示すブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration example of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1において、1はレンズ、2は絞り、3は撮像素子、4は二重相関サンプリング(CDS)回路及びA/D変換器を含むアナログフロントエンド部(AFE)、5は、レンズ1、絞り2及び撮像素子3の駆動回路である。   In FIG. 1, 1 is a lens, 2 is an aperture, 3 is an image sensor, 4 is an analog front end (AFE) including a double correlation sampling (CDS) circuit and an A / D converter, and 5 is a lens 1 and an aperture. 2 and a drive circuit for the image sensor 3.

6は撮影した画像データから輝度信号及び色差信号を生成するカメラ信号処理回路である。7は画像データを記憶する画像メモリであり、8はカメラ信号処理回路6により処理された画像データを圧縮符号化する圧縮符号化処理回路である。10は撮像装置から取り外し可能な記録媒体、9は圧縮符号化された画像データを記録媒体10に記録する記録処理回路である。   A camera signal processing circuit 6 generates a luminance signal and a color difference signal from the captured image data. Reference numeral 7 denotes an image memory for storing image data. Reference numeral 8 denotes a compression encoding processing circuit for compressing and encoding the image data processed by the camera signal processing circuit 6. Reference numeral 10 denotes a recording medium that can be removed from the image pickup apparatus, and reference numeral 9 denotes a recording processing circuit that records the compression-coded image data on the recording medium 10.

11は撮像装置全体を制御するシステム制御部、14はシステム制御部11と撮像装置内の各ブロックとの通信を行うバスである。12はシステム制御部11で実行される制御方法を記載したプログラムと、プログラムを実行する際に使用されるパラメータやテーブル等の制御データとを記憶しておく不揮発性メモリ(ROM)である。13は、不揮発性メモリ12に記憶されたプログラム及び制御データを転送して記憶しておき、システム制御部11が撮像装置を制御する際に使用する揮発性メモリ(RAM)である。   Reference numeral 11 denotes a system control unit that controls the entire imaging apparatus, and reference numeral 14 denotes a bus that performs communication between the system control unit 11 and each block in the imaging apparatus. A non-volatile memory (ROM) 12 stores a program describing a control method executed by the system control unit 11 and control data such as parameters and tables used when the program is executed. Reference numeral 13 denotes a volatile memory (RAM) that transfers and stores the program and control data stored in the nonvolatile memory 12 and is used when the system control unit 11 controls the imaging apparatus.

システム制御部11は、バス14を介して、駆動回路5、カメラ信号処理回路6、圧縮符号化処理回路8、記録処理回路9を制御する。各信号処理回路に必要な制御パラメータや回路を制御するプログラム等の情報は、不揮発性メモリ12から読み出される。   The system control unit 11 controls the drive circuit 5, the camera signal processing circuit 6, the compression encoding processing circuit 8, and the recording processing circuit 9 via the bus 14. Information such as a control parameter necessary for each signal processing circuit and a program for controlling the circuit is read from the nonvolatile memory 12.

以下、上記構成を有する撮像装置における撮影動作について説明する。なお、撮影動作に先立ち、撮像装置の電源投入時等のシステム制御部11の動作開始時において、不揮発性メモリ12から必要なプログラム、制御データ及び補正データを揮発性メモリ13に転送して記憶しておくものとする。また、これらのプログラムやデータは、システム制御部11が撮像装置を制御する際に使用するものとする。さらに、必要に応じて、追加のプログラムやデータを不揮発性メモリ12から揮発性メモリ13に転送したり、システム制御部11が直接不揮発性メモリ12内のデータを読み出して使用したりする。   Hereinafter, a photographing operation in the imaging apparatus having the above configuration will be described. Prior to the shooting operation, necessary programs, control data, and correction data are transferred from the nonvolatile memory 12 to the volatile memory 13 and stored at the start of the operation of the system control unit 11 such as when the imaging apparatus is turned on. Shall be kept. These programs and data are used when the system control unit 11 controls the imaging apparatus. Furthermore, if necessary, additional programs and data are transferred from the nonvolatile memory 12 to the volatile memory 13, or the system control unit 11 directly reads and uses the data in the nonvolatile memory 12.

まず、システム制御部11から送られる制御信号により、駆動回路5は絞り2とレンズ1を駆動して、適切な明るさに調節された被写体像を撮像素子3上に結像させる。撮像素子3は、システム制御部11により制御される駆動回路5からの駆動パルスによって駆動され、被写体像を光電変換により電気信号に変換してアナログ画像信号として出力する。   First, the drive circuit 5 drives the diaphragm 2 and the lens 1 according to a control signal sent from the system control unit 11 to form a subject image adjusted to an appropriate brightness on the image sensor 3. The image pickup device 3 is driven by a drive pulse from the drive circuit 5 controlled by the system control unit 11, converts the subject image into an electrical signal by photoelectric conversion, and outputs it as an analog image signal.

撮像素子3から出力されたアナログの画像信号は、システム制御部11により制御される駆動回路5からの動作パルスに従ってAFE4内部のCDS回路でクロック同期性ノイズが除去されると共に、AFE4内部のA/D変換器でデジタル画像信号に変換される。システム制御部11により制御されるカメラ信号処理回路6はAFE4から出力されるデジタル画像信号から、輝度信号及び色差信号(Y、Cb、Cr)を生成する。   The analog image signal output from the image sensor 3 is removed from the clock synchronization noise by the CDS circuit in the AFE 4 according to the operation pulse from the drive circuit 5 controlled by the system control unit 11, and the A / It is converted into a digital image signal by a D converter. The camera signal processing circuit 6 controlled by the system control unit 11 generates a luminance signal and color difference signals (Y, Cb, Cr) from the digital image signal output from the AFE 4.

画像メモリ7は、信号処理中のデジタル画像信号を一時的に記憶したり、信号処理されたデジタル画像信号である画像データを記憶したりするために用いられる。圧縮符号化処理回路8は、信号処理されたデジタル画像信号を圧縮符号化する。圧縮符号化処理回路8によって符号化された画像データは、記録処理回路9において記録媒体10に適したデータ(例えば、階層構造を持つファイルシステムデータ)に変換されて記録媒体10に記録される。   The image memory 7 is used for temporarily storing a digital image signal during signal processing or for storing image data which is a digital image signal subjected to signal processing. The compression encoding processing circuit 8 compresses and encodes the signal-processed digital image signal. The image data encoded by the compression encoding processing circuit 8 is converted into data suitable for the recording medium 10 (for example, file system data having a hierarchical structure) by the recording processing circuit 9 and recorded on the recording medium 10.

図2は、本第1の実施形態におけるカメラ信号処理回路6の機能構成例を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the camera signal processing circuit 6 according to the first embodiment.

なお、本第1の実施形態では、撮像素子3が、原色フィルタがベイヤー配置された単板の撮像素子である場合について説明する。   In the first embodiment, the case where the image sensor 3 is a single-plate image sensor in which primary color filters are arranged in a Bayer manner will be described.

AFE4の出力として、画素毎に撮像素子3の色フィルタに対応したいずれかの色のデジタル画像データ(以下、「RAWデータ」と呼ぶ。)が、カメラ信号処理回路6に入力される。このRAWデータの状態では、各画素位置についてRGBいずれかの色フィルタに対応した色の値しか持たない。そのため、同時化処理回路600では、入力されるRAWデータに対して、RGBの画素を分離した後、すべての画素位置でRGBの値を持つように補間演算を行う。   As an output of the AFE 4, digital image data of any color (hereinafter referred to as “RAW data”) corresponding to the color filter of the image sensor 3 is input to the camera signal processing circuit 6 for each pixel. In this RAW data state, each pixel position has only a color value corresponding to one of RGB color filters. For this reason, the synchronization processing circuit 600 separates RGB pixels from input RAW data, and then performs an interpolation operation so as to have RGB values at all pixel positions.

同時化処理回路600で生成されたRGBの画像信号は、それぞれ、直交変換回路601(第2の周波数解析手段)、602(第1の周波数解析手段)、603(第2の周波数解析手段)において、直交変換される。   The RGB image signals generated by the synchronization processing circuit 600 are respectively converted into orthogonal transform circuits 601 (second frequency analysis means), 602 (first frequency analysis means), and 603 (second frequency analysis means). Is orthogonally transformed.

次に、直交変換回路601、603において直交変換されたRとB(第1の光周波数帯域以外の第2の光周波数帯域の第2の画像信号)の直交変換係数(第2の周波数解析値)は次のように処理される。即ち、有効帯域決定回路604、605においてそれぞれノイズ成分の割合が高くなる高周波成分を除いた有効帯域が設定される。有効帯域決定回路604、605は、RとBのそれぞれの直交変換係数の絶対値が、ある閾値Thより小さいところすべてを0とし、0となっていない箇所を有効帯域として設定する。閾値Thをどの値に設定するかは、ノイズ成分の量を検出して実験的に求めればよい。決定された有効帯域は、帯域制限周波数算出回路606、609に出力される。帯域制限周波数算出回路606、609では、直交変換係数から有効帯域内の最高周波数(帯域制限周波数)を抽出し、その最高周波数の値を帯域制限処理回路607、608に出力する。更に、帯域制限周波数算出回路606、609は、最高周波数より高い周波数成分を表している直交変換係数を0として、目標周波数算出回路610、611へそれぞれ出力する。   Next, orthogonal transform coefficients (second frequency analysis values) of R and B (second image signals in a second optical frequency band other than the first optical frequency band) subjected to orthogonal transform in the orthogonal transform circuits 601 and 603 are used. ) Is processed as follows. That is, the effective bands are set in the effective band determination circuits 604 and 605 excluding high frequency components in which the ratio of the noise component is increased. The effective band determination circuits 604 and 605 set all the points where the absolute values of the orthogonal transform coefficients of R and B are smaller than a certain threshold value Th to 0, and set the portions that are not 0 as effective bands. What value should be set for the threshold Th may be obtained experimentally by detecting the amount of the noise component. The determined effective band is output to the band limit frequency calculation circuits 606 and 609. The band limit frequency calculation circuits 606 and 609 extract the highest frequency (band limit frequency) within the effective band from the orthogonal transform coefficient, and output the value of the highest frequency to the band limit processing circuits 607 and 608. Further, the band limited frequency calculation circuits 606 and 609 output the orthogonal transform coefficient representing the frequency component higher than the highest frequency as 0 to the target frequency calculation circuits 610 and 611, respectively.

帯域制限処理回路607、608では、帯域制限周波数算出回路606、609において抽出された最高周波数を用いて、直交変換回路602において直交変換されたGの直交変換係数に対しても同様の処理を行う。即ち、G(第1の光周波数帯域の第1の画像信号)の直交変換係数(第1の周波数解析値)の内、最高周波数より高い周波数成分を表している直交変換係数を0として、目標周波数算出回路610、611へそれぞれ出力する。   The band limit processing circuits 607 and 608 perform the same process on the orthogonal transform coefficient of G that has been orthogonally transformed by the orthogonal transform circuit 602 using the highest frequency extracted by the band limit frequency calculation circuits 606 and 609. . That is, the orthogonal transform coefficient representing the frequency component higher than the highest frequency among the orthogonal transform coefficients (first frequency analysis values) of G (first image signal in the first optical frequency band) is set to 0, and the target Output to the frequency calculation circuits 610 and 611, respectively.

目標周波数算出回路610、611では、例えば以下に示す式(1)を用いた演算によってRとBの直交変換係数の目標値を算出する。   In the target frequency calculation circuits 610 and 611, for example, the target value of the orthogonal transformation coefficient of R and B is calculated by calculation using the following equation (1).

Figure 2010050572
Figure 2010050572

ここで、i、jは直交変換係数の位置、GxijはGのi、jの位置の直交変換係数の値、Rexpij、Bexpijは、R、Bのそれぞれの位置の目標値を示す。また、RDC、GDC、BDCは直交変換係数のうちのDC成分の値を示し、Rexpij、Bexpijを比抽出回路612、613へそれぞれ出力する。 Here, i and j are the positions of the orthogonal transform coefficients, Gx ij is the value of the orthogonal transform coefficient at the positions i and j of G, and Rexp ij and Bexp ij are the target values at the positions of R and B, respectively. R DC , G DC , and B DC indicate the DC component values of the orthogonal transform coefficients, and Rexp ij and Bexp ij are output to the ratio extraction circuits 612 and 613, respectively.

比抽出回路612、613は、例えば、以下に示す式(2)を用いた演算によって帯域制限周波数算出回路606、609の出力と目標周波数算出回路610、611の出力の比を求め、フィルタ係数選択処理回路615、617へ出力する。   The ratio extraction circuits 612 and 613 obtain the ratio of the output of the band limited frequency calculation circuits 606 and 609 and the output of the target frequency calculation circuits 610 and 611, for example, by calculation using the following equation (2), and select filter coefficients The data is output to the processing circuits 615 and 617.

Figure 2010050572
Figure 2010050572

ここで、i、jは直交変換係数の位置、Rxij、Bxijはそれぞれの位置の直交変換係数の値、Rexpij、Bexpijは、それぞれの位置の目標値を示す。また、Rdiffij、Bdiffijは、それぞれの位置の直交変換係数の目標値と実際の係数値の比を示す。 Here, i and j are orthogonal transformation coefficient positions, Rx ij and Bx ij are orthogonal transformation coefficient values at the respective positions, and Rexp ij and Bexp ij are target values at the respective positions. Rdiff ij and Bdiff ij indicate the ratio between the target value of the orthogonal transform coefficient at each position and the actual coefficient value.

フィルタ係数選択処理回路615、617では、比抽出回路612、613からの比に応じて、係数テーブル616より、フィルタ係数を読み出し、それを独立成分分析回路614、618へそれぞれ出力する。   The filter coefficient selection processing circuits 615 and 617 read the filter coefficient from the coefficient table 616 according to the ratio from the ratio extraction circuits 612 and 613, and output it to the independent component analysis circuits 614 and 618, respectively.

独立成分分析回路614、618では、フィルタ係数選択処理回路615、617からの出力(フィルタ係数)を初期値として、同時化処理回路600からのR及びBの画像に対して独立成分分析を行い、それぞれに鮮鋭化処理を行う。   Independent component analysis circuits 614 and 618 perform independent component analysis on the R and B images from the synchronization processing circuit 600 using the outputs (filter coefficients) from the filter coefficient selection processing circuits 615 and 617 as initial values, Each is sharpened.

ここで、一般にぼけている画像は、ぼけていない画像とその微分画像の線形和で表現される。   Here, a generally blurred image is represented by a linear sum of a non-blurred image and its differential image.

そこで独立成分分析では、ぼけていない画像を取得するために、ぼけている画像信号からぼけていない画像とN個の微分画像に分離する分離フィルタを求めており、一般には式(3)によって表される。   Therefore, in the independent component analysis, in order to obtain a non-blurred image, a separation filter that separates a blurred image signal into a non-blurred image and N differential images is obtained. Is done.

Figure 2010050572
Figure 2010050572

ここで、X(x,y)はぼけている画像信号、(W1,W2,…WN)は分離フィルタである。また、(y1(x,y),y2(x,y),…yN(x,y))のうち、y1(x,y)をぼけていない画像信号とすると、y2(x,y)…yN(x,y)が微分画像を表す。 Here, X (x, y) is a blurred image signal, and (W 1 , W 2 ,... W N ) is a separation filter. If y 1 (x, y) is an image signal that is not blurred among (y 1 (x, y), y 2 (x, y), ... y N (x, y)), y 2 ( x, y) ... y N (x, y) represents a differential image.

そこで本第1の実施形態では、先ず、軸上色収差によって非合焦となってしまったRまたはBの画像から、ぼけていないRまたはBの画像とRまたはBのぼけ成分画像(微分画像)を分離する分離フィルタを独立成分分析により求める。そして、ぼけていないRまたはBの画像を取得することで軸上色収差を補正している。   Therefore, in the first embodiment, first, from an R or B image that is out of focus due to axial chromatic aberration, an unblurred R or B image and an R or B blurred component image (differential image). The separation filter that separates the two is obtained by independent component analysis. The axial chromatic aberration is corrected by acquiring a non-blurred R or B image.

ところで一般的な独立成分分析では、分離フィルタ(W1,W2,…WN)のフィルタ係数の初期値をそれぞれランダムな値とし、フィルタ係数に改良を加えながら画像の分離精度を評価する、いわゆる学習を行うことによって取得している。そのため、学習の回数がある程度増えれば、画像の分離精度はある程度収束するが、入力画像の状態や学習過程によって収束しなかったり、収束に時間がかかったりする。 By the way, in general independent component analysis, the initial values of the filter coefficients of the separation filters (W 1 , W 2 ,... W N ) are set to random values, and the image separation accuracy is evaluated while improving the filter coefficients. Acquired by doing so-called learning. Therefore, if the number of times of learning increases to some extent, the image separation accuracy converges to some extent, but it does not converge or takes time to converge depending on the state of the input image and the learning process.

一方、独立成分分析からは、ぼけていない画像と微分画像が取得できることから、分離フィルタは鮮鋭化フィルタと微分フィルタとで構成されている。   On the other hand, since an unblurred image and a differential image can be acquired from independent component analysis, the separation filter includes a sharpening filter and a differential filter.

そこで、本第1の実施形態では、フィルタ係数選択処理回路615、617からの鮮鋭化フィルタと微分フィルタのフィルタ係数を分離フィルタの初期値とすることで、分離精度を確実に収束させ、また、収束までの時間を短縮させることができる構成とした。   Therefore, in the first embodiment, the sharpening filter and the filter coefficient of the differential filter from the filter coefficient selection processing circuits 615 and 617 are used as initial values of the separation filter, so that the separation accuracy is reliably converged, It was set as the structure which can shorten the time to convergence.

YCMTX回路619では、例えば、以下に示す式(4)の演算によって、輝度信号Yと色差信号Cb、Crに変換し、圧縮符号化処理回路8へ出力する。   In the YCMTX circuit 619, for example, the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr are converted and output to the compression coding processing circuit 8 by the calculation of the following equation (4).

Figure 2010050572
Figure 2010050572

ここで、R’は独立成分分析回路614からの出力であり、B’は独立成分分析回路618からの出力を示す。   Here, R ′ is an output from the independent component analysis circuit 614, and B ′ is an output from the independent component analysis circuit 618.

次に、本第1の実施形態の特徴であるカメラ信号処理回路6で行われる軸上色収差補正手順の一例について、図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。   Next, an example of an axial chromatic aberration correction procedure performed by the camera signal processing circuit 6 which is a feature of the first embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

まず、ステップS101において、RGBの画像信号をそれぞれ7ライン分のラインメモリ(画像メモリ7を用いることができる。)に保持する。そして、同時化処理回路600によりすべての画素位置でRGBの値を持つように補間演算された画像信号に対して、直交変換回路601、602、603により8×8画素のブロックに分割し、直交変換処理として8×8アダマール変換を行う。ここで、直交変換としては、離散コサイン変換でも良く、また、ブロックサイズも8×8画素に限ったものではない。図4に、直交変換を行った時の係数分布の概念図を示す。画像の周波数成分により、係数の大きくなる領域が異なる。   First, in step S101, RGB image signals are held in a line memory for 7 lines (the image memory 7 can be used). Then, the image signal interpolated so as to have RGB values at all pixel positions by the synchronization processing circuit 600 is divided into 8 × 8 pixel blocks by the orthogonal transformation circuits 601, 602, 603, and orthogonal As the conversion process, 8 × 8 Hadamard transform is performed. Here, the orthogonal transform may be a discrete cosine transform, and the block size is not limited to 8 × 8 pixels. FIG. 4 shows a conceptual diagram of coefficient distribution when orthogonal transformation is performed. The region where the coefficient increases depends on the frequency component of the image.

ステップS102においては、有効帯域決定回路604、605は、RとBのそれぞれの直交変換係数の絶対値が、ある閾値Thより小さいところすべてを0とし、0となっていない箇所を有効帯域とする。次に、ステップS103において、帯域制限周波数算出回路606、609は、それぞれの直交変換係数が閾値Thよりも大きいところと小さいところの境界を最高周波数として抽出する。ここで、例えば図5(a)のように、fを最高周波数とした時に、係数を0としたところ(図5の無地の部分)、0としていないところ(図5の網掛けの部分)が残った場合には、図5(b)のように0としていないところも0とする。   In step S102, the effective bandwidth determination circuits 604 and 605 set all the points where the absolute values of the orthogonal transform coefficients of R and B are smaller than a certain threshold Th to 0, and set the portions that are not 0 as effective bands. . Next, in step S103, the band-limited frequency calculation circuits 606 and 609 extract the boundary where the respective orthogonal transform coefficients are larger and smaller than the threshold Th as the highest frequency. Here, for example, as shown in FIG. 5 (a), when f is the highest frequency, the coefficient is 0 (the plain portion in FIG. 5) and the coefficient is not 0 (the shaded portion in FIG. 5). If it remains, it is set to 0 even if it is not set to 0 as shown in FIG.

次に、ステップS104において、帯域制限処理回路607、608はGの直交変換係数のうち、ステップS103においてそれぞれ抽出した最高周波数よりも高周波の直交変換係数を0とする。   Next, in step S104, the band limitation processing circuits 607 and 608 set the orthogonal transform coefficient having a frequency higher than the highest frequency extracted in step S103 out of the G orthogonal transform coefficients to 0.

次に、ステップS105において、目標周波数算出回路610、611は式(1)を用いてRとBそれぞれの直交変換係数の目標値を算出する。更に、ステップS106において、比抽出回路612、613は式(2)を用いて、それぞれの直交変換係数の目標値と、実際の係数値との比を求める。   Next, in step S105, the target frequency calculation circuits 610 and 611 calculate the target values of the R and B orthogonal transform coefficients using Expression (1). Further, in step S106, the ratio extraction circuits 612 and 613 obtain the ratio between the target value of each orthogonal transform coefficient and the actual coefficient value using Expression (2).

次に、ステップS107において、フィルタ係数選択処理回路615、617はステップS106で求めた比に応じて、フィルタ係数を係数テーブル616から読み出す。例えば、図6のように、直交変換係数を領域(ア)〜(ク)に分けた時に、領域(ア)に比が大きく出ていたとする。この場合、RまたはBの画像信号には、水平方向の低〜中域の周波数成分が不足していることから、水平方向の低〜中域の周波数成分を補正するようなフィルタ係数を係数テーブルより読み出し、分離フィルタのうち、鮮鋭化フィルタの初期値とする。一方で、微分フィルタは、例えばラプラシアンフィルタのような、微分するためのフィルタ係数を係数テーブルより読み出し、微分フィルタの初期値とする。なお、直交変換係数の領域分けはこれに限られるものではなく、また、領域に応じたフィルタ係数だけでなく、比の大きさに応じたフィルタ係数も用意しておき、領域と比の大きさに応じて、フィルタ係数を読み出しても良い。   Next, in step S107, the filter coefficient selection processing circuits 615 and 617 read the filter coefficient from the coefficient table 616 according to the ratio obtained in step S106. For example, as shown in FIG. 6, it is assumed that when the orthogonal transform coefficients are divided into the regions (A) to (K), the ratio is large in the region (A). In this case, since the R or B image signal lacks the horizontal low-to-mid frequency components, filter coefficients that correct the horizontal low-to-mid frequency components are used in the coefficient table. Of these, the initial value of the sharpening filter among the separation filters is used. On the other hand, the differential filter reads a filter coefficient for differentiation, such as a Laplacian filter, from the coefficient table and sets it as an initial value of the differential filter. In addition, the area division of the orthogonal transform coefficient is not limited to this, and not only the filter coefficient corresponding to the area but also the filter coefficient corresponding to the magnitude of the ratio is prepared, and the magnitude of the area and the ratio is prepared. The filter coefficient may be read out according to the above.

次に、ステップS108、ステップS109においては、独立成分分析回路614、618はステップS107において求めたフィルタ係数を学習の初期値として、RとBの画像にそれぞれ独立成分分析を適用し、鮮鋭化処理を行う。また、画像の鮮鋭化の精度がある程度収束したかどうかを判定し、収束をしていなければステップS108へ進み、収束していればステップS110へ進む。   Next, in step S108 and step S109, the independent component analysis circuits 614 and 618 apply the independent component analysis to the R and B images, respectively, using the filter coefficient obtained in step S107 as an initial value for learning, thereby sharpening processing. I do. Further, it is determined whether or not the sharpening accuracy of the image has converged to some extent. If it has not converged, the process proceeds to step S108, and if it has converged, the process proceeds to step S110.

次に、ステップS110において、YCMTX回路619はステップS108、S109で求めた独立成分分析の結果を用いて、上述した式(4)により輝度信号Yと色差信号Cr、Cbに変換(合成)する。   Next, in step S110, the YCMTX circuit 619 converts (synthesizes) the luminance signal Y and the color difference signals Cr and Cb using the above-described equation (4) using the result of the independent component analysis obtained in steps S108 and S109.

以上のように、本第1の実施形態によれば、RとBの画像信号に対して独立成分分析を行うことにより、合焦部、非合焦部に関わらず軸上色収差を補正することができる。また、RGBそれぞれの画像信号から求めた独立成分分析の分離フィルタの初期値を利用して独立成分分析を行うことにより、独立成分分析の学習回数を減少させ、処理にかかる時間を短縮することができる。   As described above, according to the first embodiment, by performing independent component analysis on the R and B image signals, axial chromatic aberration is corrected regardless of the in-focus portion and the out-of-focus portion. Can do. Also, by performing independent component analysis using the initial values of the separation filters for independent component analysis obtained from the RGB image signals, the number of independent component analysis learnings can be reduced and the processing time can be shortened. it can.

<第2の実施形態>
次に、図7と図8を参照しながら、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本第2の実施形態の撮像装置の構成において、第1の実施形態で図1及び図2を参照して説明した撮像装置の構成と同様の構成については、説明を省略する。第1の実施形態と異なっているのは、第1に、カメラ信号処理回路6に直交変換回路620、621と比抽出回路622、623、フィルタ624、627、フィルタ係数選択処理回路625、626、係数テーブル628を追加した点である。第2に、独立成分分析回路614、618の鮮鋭化処理が過補正となっていた場合に、補正を行う手順を追加した点である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment, the description of the same configuration as that of the imaging apparatus described with reference to FIGS. 1 and 2 in the first embodiment is omitted. The first embodiment is different from the first embodiment in that the camera signal processing circuit 6 includes an orthogonal transform circuit 620, 621, a ratio extraction circuit 622, 623, a filter 624, 627, a filter coefficient selection processing circuit 625, 626, The coefficient table 628 is added. Second, a procedure for performing correction when the sharpening processing of the independent component analysis circuits 614 and 618 is overcorrected is added.

図7は、本第2の実施形態におけるカメラ信号処理回路6の機能構成例を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the camera signal processing circuit 6 in the second embodiment.

図7において、直交変換回路620、621(第3の周波数解析手段)は独立成分分析回路614、618からの出力を直交変換する。また、比抽出回路622、623(第2の比抽出手段)は、直交変換回路620、621からの直交変換係数(第3の周波数解析値)と、目標周波数算出回路610、611からの出力の比を求める回路である。フィルタ係数選択処理回路625、626(第2の選択手段)は、比抽出回路622、623からの出力に応じたフィルタ係数を係数テーブル628から読み出す回路である。フィルタ624、627は、独立成分分析回路614、618からの出力に対し、フィルタ係数選択処理回路625、626からのフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う回路である。   In FIG. 7, orthogonal transform circuits 620 and 621 (third frequency analysis means) orthogonally transform the outputs from the independent component analysis circuits 614 and 618. Further, the ratio extraction circuits 622 and 623 (second ratio extraction means) output the orthogonal transform coefficients (third frequency analysis values) from the orthogonal transform circuits 620 and 621 and the outputs from the target frequency calculation circuits 610 and 611, respectively. This is a circuit for obtaining a ratio. Filter coefficient selection processing circuits 625 and 626 (second selection means) are circuits for reading out filter coefficients corresponding to outputs from the ratio extraction circuits 622 and 623 from the coefficient table 628. Filters 624 and 627 are circuits that perform filter processing on the outputs from the independent component analysis circuits 614 and 618 using the filter coefficients from the filter coefficient selection processing circuits 625 and 626.

次に、本第2の実施形態の特徴であるカメラ信号処理回路6で行われる軸上色収差補正手順の一例について、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップS101〜S110の処理については、第1の実施形態の図3に示すステップS101〜S110の処理と同様であるため、説明を省略する。   Next, an example of an axial chromatic aberration correction procedure performed by the camera signal processing circuit 6 which is a feature of the second embodiment will be described based on a flowchart shown in FIG. In addition, about the process of step S101-S110, since it is the same as that of the process of step S101-S110 shown in FIG. 3 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

ステップS201においては、独立成分分析回路614、618からの出力を、それぞれ7ライン分のラインメモリ(画像メモリ7を用いることができる。)に保持する。そして、直交変換回路620、621は、8×8のブロックに分割し、直交変換処理として8×8アダマール変換を行う。ここで、直交変換としては、離散コサイン変換でも良く、また、ブロックサイズも8×8画素に限ったものではない。   In step S201, the outputs from the independent component analysis circuits 614 and 618 are respectively held in a line memory for 7 lines (the image memory 7 can be used). Then, the orthogonal transform circuits 620 and 621 divide into 8 × 8 blocks and perform 8 × 8 Hadamard transform as orthogonal transform processing. Here, the orthogonal transform may be a discrete cosine transform, and the block size is not limited to 8 × 8 pixels.

次に、ステップS202において、比抽出回路622、623は、直交変換回路620、621からの出力と、目標周波数算出回路610、611からの出力との比を求める。   Next, in step S202, the ratio extraction circuits 622 and 623 obtain the ratio between the outputs from the orthogonal transform circuits 620 and 621 and the outputs from the target frequency calculation circuits 610 and 611.

次に、ステップS203において、フィルタ係数選択処理回路625、626はステップS202で求められた比に応じて、フィルタ係数を係数テーブル628から求める。   Next, in step S203, the filter coefficient selection processing circuits 625 and 626 obtain filter coefficients from the coefficient table 628 according to the ratio obtained in step S202.

次に、ステップS204において、独立成分分析回路614、618からの出力を、フィルタ係数選択処理回路625、626からのフィルタ係数を用いてフィルタ624、627により低域通過フィルタ処理を行う。   Next, in step S204, the outputs from the independent component analysis circuits 614 and 618 are subjected to low-pass filter processing by the filters 624 and 627 using the filter coefficients from the filter coefficient selection processing circuits 625 and 626.

以上のように、本第2の実施形態においては、独立成分分析回路614、618からの出力を直交変換した直交変換係数と、目標周波数算出回路610、611からの出力の比を求める。そして、その比に応じたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を独立成分分析回路614、618からの出力に対して行うことにより、独立成分分析によって起こる可能性のある過補正を補正することができる。   As described above, in the second embodiment, the ratio of the orthogonal transformation coefficient obtained by orthogonal transformation of the outputs from the independent component analysis circuits 614 and 618 and the output from the target frequency calculation circuits 610 and 611 is obtained. Then, by performing filter processing on the outputs from the independent component analysis circuits 614 and 618 using a filter coefficient corresponding to the ratio, it is possible to correct overcorrection that may occur due to independent component analysis.

<第3の実施形態>
次に、図9と図10を参照しながら、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本第3の実施形態の撮像装置の構成において、第1及び第2の実施形態で説明した撮像装置の構成と同様の構成については、説明を省略する。第1及び第2の実施形態と異なっているのは、第1に、カメラ信号処理回路6に、図7に示す構成に加えて学習回数をカウントするカウンタ629、630を追加した点である。第2に、カメラ信号処理回路6の軸上色収差補正手順に、カウント数が所定の回数に達したか否かを判定し、判定結果に応じて処理を変える手順を追加した点である。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Note that in the configuration of the imaging apparatus of the third embodiment, the description of the same configuration as that of the imaging apparatus described in the first and second embodiments is omitted. The first and second embodiments are different from the first embodiment in that counters 629 and 630 for counting the number of learnings are added to the camera signal processing circuit 6 in addition to the configuration shown in FIG. Second, the procedure for determining whether or not the number of counts has reached a predetermined number and changing the process according to the determination result is added to the axial chromatic aberration correction procedure of the camera signal processing circuit 6.

図9は、本第3の実施形態におけるカメラ信号処理回路6の機能構成例を示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the camera signal processing circuit 6 in the third embodiment.

図9において、カウンタ629、630は、独立成分分析回路614、618の学習回数をカウントし、カウント数を独立成分分析回路614、618に出力する。   In FIG. 9, counters 629 and 630 count the number of learnings of the independent component analysis circuits 614 and 618 and output the count number to the independent component analysis circuits 614 and 618.

次に、本第3の実施形態の特徴であるカメラ信号処理回路6で行われる軸上色収差補正手順の一例について、図10に示すフローチャートを参照して説明する。なお、ステップS101〜S110の処理については、第1の実施形態の図3に示すステップS101〜S110の処理と同様であるため、説明を省略する。また、ステップS201〜S204については、第2の実施形態の図8に示すステップS201〜S204の処理と同様であるため、説明を省略する。   Next, an example of an axial chromatic aberration correction procedure performed by the camera signal processing circuit 6 which is a feature of the third embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. In addition, about the process of step S101-S110, since it is the same as that of the process of step S101-S110 shown in FIG. 3 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted. Further, steps S201 to S204 are the same as the processes of steps S201 to S204 shown in FIG. 8 of the second embodiment, and thus description thereof is omitted.

ステップS109において、画像の鮮鋭化の精度がある程度(例えば、予め決められたレベルまで)収束したかどうかを判定し、収束をしていなければ、ステップS301へ進む。   In step S109, it is determined whether or not the sharpening accuracy of the image has converged to some extent (for example, to a predetermined level), and if not converged, the process proceeds to step S301.

ステップS301においては、学習回数が予め設定しておいた所定の回数Cnt(閾値)に達したか否かの判定を行う。この判定の結果、学習回数が所定の回数に達している場合はステップS201へ進み、学習回数が所定の回数に達していない場合はステップS302へ進む。ステップS302では、カウンタ629、630を1カウントアップし、ステップS108へ戻る。   In step S301, it is determined whether or not the number of learning has reached a predetermined number of times Cnt (threshold). As a result of the determination, if the number of learning has reached the predetermined number, the process proceeds to step S201, and if the learning number has not reached the predetermined number, the process proceeds to step S302. In step S302, the counters 629 and 630 are incremented by 1, and the process returns to step S108.

ここで、所定の回数Cntはカメラ信号処理回路6内の不図示のメモリに保持していても、外部から設定される構成としても良い。   Here, the predetermined number of times Cnt may be held in a memory (not shown) in the camera signal processing circuit 6 or may be set from the outside.

上記の通り本第3の実施形態によれば、画像の鮮鋭化の精度がある収束していない場合に、独立成分分析回路614、618の学習回数が所定の回数に達したか否かの判定に応じて、再度学習を行うか、学習をやめて次のステップへ進むか、という処理を変える。これにより、処理時間を短縮することができ、分離精度が収束しないために処理が終わらないといった不都合を防ぐことができる。   As described above, according to the third embodiment, whether or not the learning frequency of the independent component analysis circuits 614 and 618 has reached a predetermined number when the image sharpening accuracy is not converged is determined. In response to this, the process of whether to perform learning again or to stop learning and proceed to the next step is changed. Thereby, the processing time can be shortened, and the inconvenience that the processing does not end because the separation accuracy does not converge can be prevented.

なお、上記第1から第3の実施形態においては、RとBの画像に対して軸上色収差補正を行ったが、本発明はこれに限るものではなく、いずれかの色を基準にして、それ以外の色の補正を行うようにしても良い。   In the first to third embodiments, the axial chromatic aberration correction is performed on the R and B images. However, the present invention is not limited to this, and any color is used as a reference. Other color corrections may be performed.

また、上記第1から第3の実施形態においては、撮像素子3がベイヤー配列のカラーフィルタにより覆われ、画像信号としてRGB画像信号が出力される場合の軸上色収差補正について説明した。しかしながら、本発明はRGB画像信号に限るものではなく、異なる周波数成分の画像信号間で起こる軸上色収差を、同様の手順により補正できることは言うまでもない。   In the first to third embodiments, the axial chromatic aberration correction in the case where the image pickup device 3 is covered with the Bayer array color filter and the RGB image signal is output as the image signal has been described. However, the present invention is not limited to RGB image signals, and it goes without saying that axial chromatic aberration that occurs between image signals of different frequency components can be corrected by a similar procedure.

<他の実施形態>
なお、本発明は、複数の機器(例えばカメラヘッド、スキャナ、インターフェイス機器、ホストコンピュータなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、デジタルカメラなど)に適用してもよい。
<Other embodiments>
Note that the present invention can be applied to a system (for example, a digital camera) composed of a single device even when applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a camera head, a scanner, an interface device, a host computer, etc.). May be.

また、本発明の目的は、以下の様にして達成することも可能である。まず、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。   The object of the present invention can also be achieved as follows. First, a storage medium (or recording medium) that records a program code of software that implements the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、以下のようにして達成することも可能である。即ち、読み出したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合である。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、CD−ROM、CD−R、DVD、光ディスク、光磁気ディスク、MOなどが考えられる。また、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)やWAN(ワイド・エリア・ネットワーク)などのコンピュータネットワークを、プログラムコードを供給するために用いることができる。   Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the following can be achieved. That is, when the operating system (OS) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the read program code, the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. It is. Examples of the storage medium for storing the program code include a flexible disk, hard disk, ROM, RAM, magnetic tape, nonvolatile memory card, CD-ROM, CD-R, DVD, optical disk, magneto-optical disk, MO, and the like. Can be considered. Also, a computer network such as a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide Area Network) can be used to supply the program code.

本発明の第1の実施形態における撮像装置の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the imaging device in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるカメラ信号処理回路の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the camera signal processing circuit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるカメラ信号処理回路で行われる軸上色収差補正手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the axial chromatic aberration correction procedure performed with the camera signal processing circuit in the 1st Embodiment of this invention. 直交変換の係数分布を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the coefficient distribution of orthogonal transformation. 本発明の第1の実施形態におけるカメラ信号処理回路内の帯域制限周波数算出回路の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of the band limiting frequency calculation circuit in the camera signal processing circuit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるカメラ信号処理回路内のフィルタ係数選択処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the filter coefficient selection process in the camera signal processing circuit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態におけるカメラ信号処理回路の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the camera signal processing circuit in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態におけるカメラ信号処理回路で行われる軸上色収差補正手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the axial chromatic aberration correction procedure performed with the camera signal processing circuit in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態におけるカメラ信号処理回路の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the camera signal processing circuit in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態におけるカメラ信号処理回路で行われる軸上色収差補正手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the axial chromatic aberration correction procedure performed with the camera signal processing circuit in the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レンズ
2 絞り
3 撮像素子
4 アナログフロントエンド部
5 駆動回路
6 カメラ信号処理回路
7 画像メモリ
8 圧縮符号化処理回路
9 記録処理回路
10 記録媒体
11 システム制御部
12 不揮発性メモリ(ROM)
13 揮発性メモリ(RAM)
14 バス
600 同時化処理回路
601、602、603、620、621 直交変換回路
604、605 有効帯域決定回路
606、609 帯域制限周波数算出回路
607、608 帯域制限処理回路
610、611 目標周波数算出回路
612、613、622、623 比抽出回路
614、618 独立成分分析回路
615、617、625、626 フィルタ係数選択処理回路
616、628 係数テーブル
619 YCMTX回路
624、627 フィルタ
629、630 カウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens 2 Aperture 3 Image pick-up element 4 Analog front end part 5 Drive circuit 6 Camera signal processing circuit 7 Image memory 8 Compression encoding processing circuit 9 Recording processing circuit 10 Recording medium 11 System control part 12 Non-volatile memory (ROM)
13 Volatile memory (RAM)
14 Bus 600 Synchronization processing circuit 601, 602, 603, 620, 621 Orthogonal transformation circuit 604, 605 Effective band determination circuit 606, 609 Band limit frequency calculation circuit 607, 608 Band limit processing circuit 610, 611 Target frequency calculation circuit 612, 613, 622, 623 Ratio extraction circuit 614, 618 Independent component analysis circuit 615, 617, 625, 626 Filter coefficient selection processing circuit 616, 628 Coefficient table 619 YCMTX circuit 624, 627 Filter 629, 630 Counter

Claims (16)

軸上色収差を補正する画像処理装置であって、
入力した画像信号を、基準となる第1の光周波数帯域の第1の画像信号と、前記第1の光周波数帯域以外の第2の光周波数帯域の第2の画像信号とを少なくとも含む複数の異なる光周波数帯域の画像信号に分離する分離手段と、
前記第2の画像信号に対して、独立成分分析を行う分析手段と、
前記分析手段による前記第2の画像信号の独立成分分析の結果と、前記第1の画像信号とを合成する合成手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
An image processing device for correcting axial chromatic aberration,
A plurality of input image signals including at least a first image signal in a first optical frequency band serving as a reference and a second image signal in a second optical frequency band other than the first optical frequency band Separating means for separating the image signals in different optical frequency bands;
Analyzing means for performing independent component analysis on the second image signal;
An image processing apparatus comprising: combining means for combining the result of independent component analysis of the second image signal by the analyzing means and the first image signal.
前記第1の画像信号から第1の周波数解析値を求める第1の周波数解析手段と、
前記第2の画像信号から第2の周波数解析値を求める第2の周波数解析手段と、
前記第2の周波数解析値に基づいて、有効帯域を決定する有効帯域決定手段と、
前記有効帯域決定手段により決定された前記有効帯域から帯域制限周波数を求めると共に、該帯域制限周波数で、前記第2の周波数解析値を制限する帯域制限周波数算出手段と、
前記帯域制限周波数算出手段で求められた前記帯域制限周波数で、前記第1の周波数解析値を制限する帯域制限手段と、
前記帯域制限周波数により制限された前記第2の周波数解析値と前記第1の周波数解析値との比から、前記第2の周波数解析値の目標値を求める目標周波数算出手段と、
前記目標周波数算出手段で求められた目標値と、前記帯域制限周波数により制限された第2の周波数解析値との比を求める比抽出手段と、
前記比抽出手段で求められた比に応じて、独立成分分析の初期値を選択する選択手段とを更に有し、
前記分析手段は前記選択手段により選択された初期値を用いて独立成分分析を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
First frequency analysis means for obtaining a first frequency analysis value from the first image signal;
Second frequency analysis means for obtaining a second frequency analysis value from the second image signal;
Effective band determining means for determining an effective band based on the second frequency analysis value;
A band limit frequency calculating means for obtaining a band limit frequency from the effective band determined by the effective band determination means and limiting the second frequency analysis value at the band limit frequency;
Band limiting means for limiting the first frequency analysis value at the band limiting frequency obtained by the band limiting frequency calculating means;
Target frequency calculation means for obtaining a target value of the second frequency analysis value from a ratio between the second frequency analysis value limited by the band limit frequency and the first frequency analysis value;
Ratio extraction means for obtaining a ratio between the target value obtained by the target frequency calculation means and the second frequency analysis value restricted by the band restriction frequency;
Selection means for selecting an initial value of independent component analysis according to the ratio obtained by the ratio extraction means;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the analysis unit performs independent component analysis using an initial value selected by the selection unit.
前記分析手段による前記第2の画像信号の独立成分分析の結果から第3の周波数解析値を求める第3の周波数解析手段と、
前記第3の周波数解析値と、前記目標周波数算出手段で求められた目標値との比を求める第2の比抽出手段と、
前記第2の比抽出手段で求められた比に応じて、フィルタ係数を選択する第2の選択手段と、
前記第2の選択手段により選択されたフィルタ係数を用いて、前記第2の画像信号の独立成分分析の結果に対して低域通過フィルタ処理を行うフィルタ手段とを更に有し、
前記合成手段は、前記フィルタ処理された前記第2の画像信号の独立成分分析の結果と、前記第1の画像信号とを合成することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
Third frequency analysis means for obtaining a third frequency analysis value from the result of independent component analysis of the second image signal by the analysis means;
Second ratio extraction means for obtaining a ratio between the third frequency analysis value and the target value obtained by the target frequency calculation means;
Second selecting means for selecting a filter coefficient in accordance with the ratio obtained by the second ratio extracting means;
Filter means for performing low-pass filtering on the result of independent component analysis of the second image signal using the filter coefficient selected by the second selection means;
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the synthesizing unit synthesizes the result of independent component analysis of the filtered second image signal and the first image signal.
前記分析手段により実行された独立成分分析の回数をカウントするカウンタを更に有し、
前記分析手段は、前記独立成分分析の精度が予め決められたレベルまで収束するか、または、前記カウンタによりカウントされた回数が予め決められた閾値に達するまで、前記第2の画像信号に対して前記独立成分分析を繰り返し実行することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
A counter that counts the number of independent component analyzes performed by the analyzing means;
The analysis means performs the processing on the second image signal until the accuracy of the independent component analysis converges to a predetermined level or the number of times counted by the counter reaches a predetermined threshold. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the independent component analysis is repeatedly executed.
前記第1から第3の周波数解析手段は、アダマール変換を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 3, wherein the first to third frequency analysis units perform Hadamard transform. 前記第1から第3の周波数解析手段は、離散コサイン変換を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 3, wherein the first to third frequency analysis units perform discrete cosine transform. 前記有効帯域決定手段は、各周波数に応じた周波数解析値が、予め設定された閾値よりも大きい周波数帯域を有効帯域として決定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 2, wherein the effective band determination unit determines a frequency band whose frequency analysis value corresponding to each frequency is larger than a preset threshold as an effective band. 前記帯域制限周波数は、前記有効帯域の最高周波数であることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 2, wherein the band limited frequency is a maximum frequency of the effective band. 前記選択手段は、前記比を複数の領域に分け、該領域のうち比の大きい領域を補正するような係数を初期値として選択することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 2, wherein the selection unit divides the ratio into a plurality of regions and selects a coefficient that corrects a region having a large ratio among the regions as an initial value. 前記第2の選択手段は、前記第2の比抽出手段で求められた比を複数の領域に分けて、該領域のうち比の大きい領域を補正するようなフィルタ係数を選択することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。   The second selection unit divides the ratio obtained by the second ratio extraction unit into a plurality of regions, and selects a filter coefficient that corrects a region having a large ratio among the regions. The image processing apparatus according to claim 3. 軸上色収差を補正する画像処理方法であって、
入力した画像信号を、基準となる第1の光周波数帯域の第1の画像信号と、前記第1の光周波数帯域以外の第2の光周波数帯域の第2の画像信号とを少なくとも含む複数の異なる光周波数帯域の画像信号に分離する分離工程と、
前記第2の画像信号に対して、独立成分分析を行う分析工程と、
前記分析工程による前記第2の画像信号の独立成分分析の結果と、前記第1の画像信号とを合成する合成工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
An image processing method for correcting axial chromatic aberration,
A plurality of input image signals including at least a first image signal in a first optical frequency band serving as a reference and a second image signal in a second optical frequency band other than the first optical frequency band A separation step of separating into image signals of different optical frequency bands;
An analysis step of performing independent component analysis on the second image signal;
An image processing method comprising: a combining step of combining the result of independent component analysis of the second image signal in the analyzing step and the first image signal.
前記第1の画像信号から第1の周波数解析値を求める第1の周波数解析工程と、
前記第2の画像信号から第2の周波数解析値を求める第2の周波数解析工程と、
前記第2の周波数解析値に基づいて、有効帯域を決定する有効帯域決定工程と、
前記有効帯域決定工程により決定された前記有効帯域から帯域制限周波数を求めると共に、該帯域制限周波数で、前記第2の周波数解析値を制限する帯域制限周波数算出工程と、
前記帯域制限周波数算出工程で求められた前記帯域制限周波数で、前記第1の周波数解析値を制限する帯域制限工程と、
前記帯域制限周波数により制限された前記第2の周波数解析値と前記第1の周波数解析値との比から、前記第2の周波数解析値の目標値を求める目標周波数算出工程と、
前記目標周波数算出工程で求められた目標値と、前記帯域制限周波数により制限された第2の周波数解析値との比を求める比抽出工程と、
前記比抽出工程で求められた比に応じて、独立成分分析の初期値を選択する選択工程とを更に有し、
前記分析工程では前記選択工程により選択された初期値を用いて独立成分分析を行うことを特徴とする請求項11に記載の画像処理方法。
A first frequency analysis step of obtaining a first frequency analysis value from the first image signal;
A second frequency analysis step of obtaining a second frequency analysis value from the second image signal;
An effective band determining step of determining an effective band based on the second frequency analysis value;
Obtaining a band limited frequency from the effective band determined by the effective band determining step, and limiting the second frequency analysis value at the band limited frequency;
A band limiting step of limiting the first frequency analysis value at the band limiting frequency obtained in the band limiting frequency calculating step;
A target frequency calculating step for obtaining a target value of the second frequency analysis value from a ratio between the second frequency analysis value limited by the band limiting frequency and the first frequency analysis value;
A ratio extraction step for obtaining a ratio between the target value obtained in the target frequency calculation step and the second frequency analysis value limited by the band limitation frequency;
A selection step of selecting an initial value of independent component analysis according to the ratio obtained in the ratio extraction step,
12. The image processing method according to claim 11, wherein in the analysis step, independent component analysis is performed using the initial value selected in the selection step.
前記分析工程による前記第2の画像信号の独立成分分析の結果から第3の周波数解析値を求める第3の周波数解析工程と、
前記第3の周波数解析値と、前記目標周波数算出工程で求められた目標値との比を求める第2の比抽出工程と、
前記第2の比抽出工程で求められた比に応じて、フィルタ係数を選択する第2の選択工程と、
前記第2の選択工程で選択されたフィルタ係数を用いて、前記第2の画像信号の独立成分分析の結果に対して低域通過フィルタ処理を行うフィルタ工程とを更に有し、
前記合成工程は、前記フィルタ処理された前記第2の画像信号の独立成分分析の結果と、前記第1の画像信号とを合成することを特徴とする請求項12に記載の画像処理方法。
A third frequency analysis step for obtaining a third frequency analysis value from a result of independent component analysis of the second image signal by the analysis step;
A second ratio extraction step for obtaining a ratio between the third frequency analysis value and the target value obtained in the target frequency calculation step;
A second selection step of selecting a filter coefficient according to the ratio obtained in the second ratio extraction step;
A filter step of performing low-pass filter processing on the result of independent component analysis of the second image signal using the filter coefficient selected in the second selection step;
13. The image processing method according to claim 12, wherein the synthesis step synthesizes the result of the independent component analysis of the filtered second image signal and the first image signal.
前記分析工程により実行された独立成分分析の回数をカウントするカウンタを更に有し、
前記分析工程は、前記独立成分分析の精度が予め決められたレベルまで収束するか、または、前記カウンタによりカウントされた回数が予め決められた閾値に達するまで、前記第2の画像信号に対して前記独立成分分析を繰り返し実行することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の画像処理方法。
A counter that counts the number of independent component analyzes performed by the analysis step;
The analysis step is performed on the second image signal until the accuracy of the independent component analysis converges to a predetermined level or the number of times counted by the counter reaches a predetermined threshold. The image processing method according to claim 11, wherein the independent component analysis is repeatedly executed.
コンピュータに、請求項11乃至14のいずれか1項に記載の画像処理方法の各工程を実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform each process of the image processing method of any one of Claims 11 thru | or 14. 請求項15に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 15.
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