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JP4180007B2 - Image signal processing circuit - Google Patents

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JP4180007B2 JP2004097489A JP2004097489A JP4180007B2 JP 4180007 B2 JP4180007 B2 JP 4180007B2 JP 2004097489 A JP2004097489 A JP 2004097489A JP 2004097489 A JP2004097489 A JP 2004097489A JP 4180007 B2 JP4180007 B2 JP 4180007B2
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

この発明は、画像信号処理回路に関し、特にたとえばディジタルカメラに適用され、色信号に基づいて色差信号および輝度信号を作成する、画像信号処理回路に関する。   The present invention relates to an image signal processing circuit, and more particularly to an image signal processing circuit which is applied to, for example, a digital camera and generates a color difference signal and a luminance signal based on a color signal.

従来のこの種の画像信号処理回路の一例が、特許文献1に開示されている。この従来技術によれば、色補間部で生成されたRGB信号は、YC変換部によって輝度信号(Y)および色差信号(Cr,Cb)に変換される。変換された輝度・色差信号(YCrCb)は、輪郭強調部で輝度信号の輪郭補正を施された後、ノイズ低減処理部において平滑化処理,メディアンフィルタ処理などのノイズリダクションを施される。
特開2003−274245号公報[H04N 5/225,5/232]
An example of a conventional image signal processing circuit of this type is disclosed in Patent Document 1. According to this prior art, the RGB signal generated by the color interpolation unit is converted into a luminance signal (Y) and a color difference signal (Cr, Cb) by the YC conversion unit. The converted luminance / color difference signal (YCrCb) is subjected to contour correction of the luminance signal by the contour emphasizing unit, and then subjected to noise reduction such as smoothing processing and median filter processing in the noise reduction processing unit.
JP 2003-274245 A [H04N 5/225, 5/232]

しかし、一般的に、メディアンフィルタは、解像度保存特性では他のフィルタに対して優れる反面、ノイズ低減特性では他のフィルタに対して劣る。また、輝度については、ノイズの低減よりも解像度の保存が重視される一方、色については、解像度の保存よりもノイズの低減が重視される。     However, in general, the median filter is superior to other filters in terms of resolution preservation characteristics, but is inferior to other filters in terms of noise reduction characteristics. In addition, with respect to luminance, preservation of resolution is more important than noise reduction, while for color, reduction of noise is more important than preservation of resolution.

すると、輝度・色差信号にメディアンフィルタ処理を施す従来技術では、良好な色再現性が得られないという問題が生じる。なお、解像度保存特性よりもむしろノイズ低減特性に優れたフィルタをメディアンフィルタの代わりに採用すれば、良好な色再現性が得られるが、そうすると、輝度再現性が低下しまう。     As a result, there is a problem in that good color reproducibility cannot be obtained with the conventional technique in which the median filter processing is performed on the luminance / color difference signals. If a filter that is superior in noise reduction characteristics rather than resolution preservation characteristics is used instead of the median filter, good color reproducibility can be obtained. However, luminance reproducibility is reduced.

それゆえに、この発明の主たる目的は、色再現性および輝度再現性に優れた、画像信号処理回路を提供することである。     Therefore, a main object of the present invention is to provide an image signal processing circuit excellent in color reproducibility and luminance reproducibility.

請求項1の発明に従う画像信号処理回路は、連続する複数ラインの独自色信号に基づいて第1周波数以上の信号成分が除去された1ラインの第1低減色信号を出力する第1低減手段、複数ラインの独自色信号に基づいて第1周波数よりも高い第2周波数以上の信号成分が除去された1ラインの第2低減色信号を出力する第2低減手段、第1低減手段から出力された第1低減色信号に基づいて色差信号を作成する第1作成手段、および第2低減手段から出力された第2低減色信号に基づいて輝度信号を作成する第2作成手段を備え、第1低減手段は、複数ラインの独自色信号をそれぞれ入力する複数の巡回型フィルタ、複数の巡回型フィルタの出力に基づいて複数の第1重み付け係数をそれぞれ作成する複数の第1係数作成手段、複数の第1係数作成手段によって作成された複数の重み付け係数に基づいて1つの第2重み付け係数を作成する第2係数作成手段、および複数のラインを形成する第1特定ラインの独自色信号と第1特定ラインに対応する巡回型フィルタの出力とを第2係数作成手段によって作成された第2重み付け係数に従って加算する加算手段を含むことを特徴とするThe image signal processing circuit according to the first aspect of the present invention is a first reduction means for outputting a first reduced color signal of one line from which a signal component having a frequency equal to or higher than the first frequency is removed based on a plurality of continuous lines of unique color signals, The second reduction means for outputting the second reduced color signal for one line from which the signal components of the second frequency and higher than the first frequency are removed based on the unique color signals for a plurality of lines are output from the first reduction means. a second generating means for generating a luminance signal based on the first creating means, and a second reduced color signal output from the second reduction means for generating a color difference signal based on the first reduced color signal, the first reduction The means includes a plurality of cyclic filters that respectively input a plurality of lines of unique color signals, a plurality of first coefficient creation means that respectively create a plurality of first weighting coefficients based on outputs of the plurality of cyclic filters, and a plurality of first coefficients. 1 person Corresponding to the second coefficient creating means for creating one second weighting coefficient based on the plurality of weighting coefficients created by the creating means, and the original color signal of the first specific line forming the plurality of lines and the first specific line Addition means for adding the output of the recursive filter according to the second weighting coefficient created by the second coefficient creation means .

第1低減手段は、連続する複数ラインの独自色信号に基づいて第1周波数以上の信号成分が除去された1ラインの第1低減色信号を出力し、第2低減手段は、同じ複数ラインの独自色信号に基づいて第2周波数以上の信号成分が除去された1ラインの第2低減色信号を出力する。ここで、第2周波数は第1周波数よりも高い。第1作成手段は、第1低減手段から出力された第1低減色信号に基づいて色差信号を作成し、第2作成手段は、第2低減手段から出力された第2低減色信号に基づいて輝度信号を作成する。   The first reduction means outputs a first reduced color signal of one line from which signal components of the first frequency or higher are removed based on the continuous original color signals of a plurality of lines, and the second reduction means outputs the same plurality of lines. Based on the unique color signal, one line of the second reduced color signal from which the signal component of the second frequency or higher has been removed is output. Here, the second frequency is higher than the first frequency. The first creating means creates a color difference signal based on the first reduced color signal output from the first reducing means, and the second creating means is based on the second reduced color signal output from the second reducing means. Create a luminance signal.

色差信号および輝度信号は、互いに異なる特性を有する第1低減手段および第2低減手段の出力に基づいて、それぞれ作成される。そして、第2重み付け係数は、水平方向および垂直方向における独自色信号に基づいて決定される。第1特定ラインの独自色信号および第1特定ラインに対応する巡回型フィルタの出力は、こうして決定された第2重み付け係数に従って加算される。
したがって、色再現性および輝度再現性の両方を改善できるとともに、良好なフィルタ処理が実現される。
The color difference signal and the luminance signal are respectively created based on the outputs of the first reduction unit and the second reduction unit having different characteristics. The second weighting coefficient is determined based on the unique color signal in the horizontal direction and the vertical direction. The unique color signal of the first specific line and the output of the cyclic filter corresponding to the first specific line are added according to the second weighting coefficient thus determined.
Therefore, both color reproducibility and luminance reproducibility can be improved , and good filter processing is realized.

請求項の発明に従う画像処理回路は、請求項に従属し、複数の巡回型フィルタの各々は、注目画素に先行する先行画素の低減色信号に小数である第1係数を掛け算する第1掛け算手段、注目画素の独自色信号に第1係数の“1”の補数である第2係数を掛け算する第2掛け算手段、および第1掛け算手段の出力と第2掛け算手段の出力とを加算して注目画素の低域色信号を生成する加算手段を含み、第1低減手段は、注目画素の独自色信号と注目画素の低減色信号とのレベル差が閾値を上回るとき第1係数を“0”に変更する変更手段をさらに含む。 The image processing circuit according to the present invention of claim 2 depends on claim 1, each of the plurality of recursive filter is a first multiplying the first coefficient is a decimal to reduce color signal of the preceding pixel preceding the pixel of interest Multiplying means, second multiplying means for multiplying the unique color signal of the pixel of interest by a second coefficient which is the complement of “1” of the first coefficient, and adding the output of the first multiplying means and the output of the second multiplying means. Adding means for generating a low-frequency color signal of the target pixel, and the first reduction means sets the first coefficient to “0” when the level difference between the original color signal of the target pixel and the reduced color signal of the target pixel exceeds a threshold value. It further includes a changing means for changing to "".

注目画素に対応する独自色信号および低減色信号のレベル差が大きいときに第1係数を“0”に変更することで、エッジを過ぎた後の低減色信号のレベル変動が防止される。これによって、第1重み付け係数ひいては第2重み付け係数の的確な決定が可能となる。   By changing the first coefficient to “0” when the level difference between the unique color signal corresponding to the target pixel and the reduced color signal is large, the level variation of the reduced color signal after the edge is prevented. This makes it possible to accurately determine the first weighting coefficient and thus the second weighting coefficient.

請求項の発明に従う画像信号処理回路は、請求項1または2に従属し、第2低減手段は、複数ラインの独自色信号を入力するメディアンフィルタ、および複数ラインを形成する第2特定ラインの独自色信号と第2特定ラインに対応するメディアンフィルタの出力とのいずれか一方を選択する選択手段を含む。 An image signal processing circuit according to a third aspect of the present invention is dependent on the first or second aspect , wherein the second reduction means includes a median filter that inputs a plurality of lines of unique color signals, and a second specific line that forms a plurality of lines. Selection means for selecting either the unique color signal or the output of the median filter corresponding to the second specific line is included.

請求項の発明に従う画像信号処理回路は、請求項に従属し、選択手段は、エッジ強調信号のレベルが閾値を上回るとき独自色信号を選択する。これによって良好なフィルタ処理が実現される。 An image signal processing circuit according to a fourth aspect of the invention is dependent on the third aspect , and the selection means selects the unique color signal when the level of the edge enhancement signal exceeds a threshold value. As a result, good filter processing is realized.

請求項の発明に従うディジタルカメラは、請求項1ないしのいずれかに記載の画像信号処理回路を備える。 A digital camera according to a fifth aspect of the invention includes the image signal processing circuit according to any one of the first to fourth aspects.

この発明によれば、互いに異なる特性を有する第1低減手段および第2低減手段の出力に基づいて色差信号および輝度信号をそれぞれ作成するようにしたため、色再現性および輝度再現性の両方を改善することができる。   According to the present invention, since the color difference signal and the luminance signal are respectively generated based on the outputs of the first reduction unit and the second reduction unit having different characteristics, both the color reproducibility and the luminance reproducibility are improved. be able to.

この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ10は、イメージセンサ12を含む。被写界の光学像は、光学レンズ(図示せず)を通してイメージセンサ12の受光面に照射される。受光面は原色ベイヤ配列の色フィルタ(図示せず)によって覆われており、各々の受光素子で光電変換によって生成される電荷は、R(Red),G(Green)およびB(Blue)のいずれか1つの色情報を有する。   Referring to FIG. 1, a digital camera 10 of this embodiment includes an image sensor 12. The optical image of the object scene is irradiated on the light receiving surface of the image sensor 12 through an optical lens (not shown). The light receiving surface is covered with a color filter (not shown) of a primary color Bayer array, and the charge generated by photoelectric conversion in each light receiving element is any of R (Red), G (Green), and B (Blue). Or one color information.

電源が投入されると、CPU18は、プリ露光および間引き読み出しの繰り返しをTG16に命令する。TG16は、1/30秒に1回の割合でイメージセンサ12にプリ露光を施し、かつこれによって生成された電荷の一部をラスタ走査態様で読み出す。読み出された電荷によって形成される生画像信号の垂直方向に注目すると、奇数ラインはR,G,R,G,…の色情報を有し、偶数ラインはG,B,G,B,…の色情報を有する。   When the power is turned on, the CPU 18 instructs the TG 16 to repeat pre-exposure and thinning-out reading. The TG 16 performs pre-exposure on the image sensor 12 at a rate of once every 1/30 seconds, and reads out a part of the charges generated thereby in a raster scanning manner. When attention is paid to the vertical direction of the raw image signal formed by the read charges, the odd lines have color information of R, G, R, G,..., And the even lines have G, B, G, B,. Color information.

CDS/AGC/AD回路14は、かかる生画像信号にノイズ除去,ゲイン調整およびA/D変換の一連の処理を施し、ディジタル信号である生画像データを出力する。出力された生画像データは、ラインメモリ制御回路22を経て色分離回路24に与えられる。色分離回路24からは、各画素がR,GおよびBの全ての色情報を有する連続3ラインの色分離画像データが出力される。   The CDS / AGC / AD circuit 14 performs a series of processes of noise removal, gain adjustment, and A / D conversion on the raw image signal, and outputs raw image data that is a digital signal. The output raw image data is given to the color separation circuit 24 through the line memory control circuit 22. From the color separation circuit 24, continuous three-line color separation image data in which each pixel has all the R, G, and B color information is output.

なお、出力される3ラインは、1ライン期間に1ラインの割合で更新される。つまり、ある1ライン期間に第N−1ライン,第Nラインおよび第N+1ラインが出力される場合、次の1ライン期間には第Nライン,第N+1ラインおよび第N+2ラインが出力される。   Note that the three output lines are updated at a rate of one line in one line period. That is, when the (N−1) th line, the Nth line, and the (N + 1) th line are output in a certain line period, the Nth line, the (N + 1) th line, and the (N + 2) th line are output in the next one line period.

色分離回路24から出力された3ラインの色分離画像データは、NR(Noise Reduction)回路26,28および30に与えられる。つまり、各ラインの色分離画像データを形成するRデータ,GデータおよびBデータのうち、RデータがNR回路26に与えられ、GデータがNR回路28に与えられ、そしてBデータがNR回路30に与えられる。NR回路26〜30からは、注目する3ラインのうち中央の1ラインに対応するかつ色ノイズが低減されたRデータ,GデータおよびBデータがそれぞれ出力される。色差マトリクス演算回路40は、NR回路26〜30の出力にマトリクス演算を施し、色差データつまりUデータおよびVデータを出力する。   The three lines of color separation image data output from the color separation circuit 24 are supplied to NR (Noise Reduction) circuits 26, 28 and 30. That is, among the R data, G data, and B data forming the color separation image data of each line, R data is given to the NR circuit 26, G data is given to the NR circuit 28, and B data is given to the NR circuit 30. Given to. From the NR circuits 26 to 30, R data, G data, and B data corresponding to one central line among the three lines of interest and having reduced color noise are respectively output. The color difference matrix calculation circuit 40 performs matrix calculation on the outputs of the NR circuits 26 to 30 and outputs color difference data, that is, U data and V data.

色分離回路24から出力された3ラインの色分離画像データはまた、NR回路32,34および36に与えられる。上述と同様、各ラインの色分離画像データを形成するRデータ,GデータおよびBデータのうち、RデータがNR回路32に与えられ、GデータがNR回路34に与えられ、そしてBデータがNR回路36に与えられる。   The three lines of color separation image data output from the color separation circuit 24 are also provided to the NR circuits 32, 34 and 36. As described above, of the R data, G data, and B data forming the color separation image data of each line, R data is supplied to the NR circuit 32, G data is supplied to the NR circuit 34, and B data is converted to NR. The circuit 36 is provided.

NR回路32〜36にはまた、エッジ検出回路38から出力されたEDGEデータが与えられる。エッジ検出回路38は、CDS/AGC/AD回路14から出力された生画像データに基づいて、被写界像のエッジを検出する。具体的には、エッジを境界とした明るさの変化の方向とエッジの急峻度とを検出し、変化の方向に対応する極性と急峻度とを示すEDGEデータを生成する。NR回路32〜36には、かかるEDGEデータが入力される。   The NRGEs 32 to 36 are also supplied with the EDGE data output from the edge detection circuit 38. The edge detection circuit 38 detects an edge of the object scene image based on the raw image data output from the CDS / AGC / AD circuit 14. Specifically, the brightness change direction and edge steepness with the edge as a boundary are detected, and EDGE data indicating the polarity and steepness corresponding to the change direction is generated. Such EDGE data is input to the NR circuits 32 to 36.

NR回路32〜36は、与えられたデータに基づいて、注目する3ラインのうち中央の1ラインに対応するかつ色ノイズが低減されたRデータ,GデータおよびBデータをそれぞれ出力する。輝度マトリクス演算回路42は、NR回路32〜36の出力にマトリクス演算を施し、輝度データつまりYデータを出力する。   Based on the given data, the NR circuits 32 to 36 respectively output R data, G data, and B data corresponding to one central line of the three lines of interest and with reduced color noise. The luminance matrix calculation circuit 42 performs matrix calculation on the outputs of the NR circuits 32 to 36 and outputs luminance data, that is, Y data.

信号処理回路44は、色差マトリクス演算回路40から出力されたUデータおよびVデータと輝度マトリクス演算回路42から出力されたYデータとをNTSC方式のコンポジットビデオ信号に変換する。変換されたコンポジットビデオ信号はLCDモニタ48に与えられ、この結果、被写界のリアルタイム動画像(スルー画像)がモニタ画面に表示される。   The signal processing circuit 44 converts the U data and V data output from the color difference matrix calculation circuit 40 and the Y data output from the luminance matrix calculation circuit 42 into an NTSC composite video signal. The converted composite video signal is applied to the LCD monitor 48. As a result, a real-time moving image (through image) of the object scene is displayed on the monitor screen.

シャッタボタン20が操作されると、CPU18は、1回の本露光と1回の全画素読み出しとをTG16に命令する。TG16は、イメージセンサ12に本露光を施し、かつこれによって得られた全ての電荷をラスタ走査態様で読み出す。読み出された電荷によって形成される生画像信号は、上述と同様、奇数ラインにR,G,R,G,…の色情報を有し、偶数ラインにG,B,G,B,…の色情報を有する。   When the shutter button 20 is operated, the CPU 18 instructs the TG 16 to perform one main exposure and one full pixel readout. The TG 16 performs the main exposure on the image sensor 12 and reads out all the charges obtained thereby in a raster scanning manner. The raw image signal formed by the read charges has color information of R, G, R, G,... On the odd lines and G, B, G, B,. Has color information.

読み出された生画像信号は、上述と同様の処理を施される。これによって、UデータおよびVデータが色差マトリクス演算回路40から出力され、Yデータが輝度マトリクス演算回路42から出力される。シャッタボタン20が操作されたとき、信号処理回路44は、与えられたUデータ,VデータおよびYデータにJPEG圧縮を施し、圧縮画像データを記録媒体46に記録する。   The read raw image signal is subjected to the same processing as described above. As a result, U data and V data are output from the color difference matrix calculation circuit 40, and Y data are output from the luminance matrix calculation circuit 42. When the shutter button 20 is operated, the signal processing circuit 44 performs JPEG compression on the given U data, V data, and Y data, and records the compressed image data on the recording medium 46.

NR回路26は、図2に示すように構成される。ここでは、注目する3ラインのRデータのうち、1ライン目のRデータを“R1データ”と定義し、2ライン目のRデータを“R2データ”と定義し、そして3ライン目のRデータを“R3データ”と定義する。   The NR circuit 26 is configured as shown in FIG. Here, among the R data of the three lines of interest, the R data of the first line is defined as “R1 data”, the R data of the second line is defined as “R2 data”, and the R data of the third line Is defined as “R3 data”.

IIR(Infinite Impulse Response)フィルタ50aは、R1データにフィルタ処理を施し、R1iirデータを出力する。減算器52aは、R1iirデータからR1データを減算し、両者の差分絶対値を示すR1difデータを出力する。係数生成回路54aは、減算器52aから出力されたR1difデータに基づいて係数K1を生成し、生成された係数K1をLPF58に与える。   An IIR (Infinite Impulse Response) filter 50a performs a filtering process on the R1 data and outputs R1 ir data. The subtractor 52a subtracts the R1 data from the R1irr data and outputs R1dif data indicating the absolute value of the difference between the two. The coefficient generation circuit 54a generates a coefficient K1 based on the R1dif data output from the subtractor 52a, and supplies the generated coefficient K1 to the LPF 58.

比較器56aは、R1difデータ値が閾値TH1以上であるとき、IIRフィルタ50aのフィルタ係数Aを“0”に変更し、R1difデータ値が閾値TH1未満であるとき、フィルタ係数Aを元に戻す。フィルタ係数Aを“0”に変更することで、R1iirデータはR1データと一致し、R1difデータ値は“0”となる。したがって、フィルタ係数Aが“0”を維持する期間は、1画素期間である。   The comparator 56a changes the filter coefficient A of the IIR filter 50a to “0” when the R1dif data value is equal to or greater than the threshold value TH1, and returns the filter coefficient A to the original when the R1dif data value is less than the threshold value TH1. By changing the filter coefficient A to “0”, the R1ir data matches the R1 data, and the R1dif data value becomes “0”. Therefore, the period during which the filter coefficient A is maintained at “0” is one pixel period.

IIRフィルタ50bは、R2データにフィルタ処理を施し、R2iirデータを出力する。減算器52bは、R2iirデータからR2データを減算し、両者の差分絶対値を示すR2difデータを出力する。係数生成回路54bは、減算器52bから出力されたR2difデータに基づいて係数K2を生成し、生成された係数K2をLPF58に与える。比較器56bは、R2difデータ値が閾値TH1以上であるとき、IIRフィルタ50bのフィルタ係数Aを“0”に変更し、R2difデータ値が閾値TH1未満であるとき、フィルタ係数Aを元に戻す。   The IIR filter 50b performs filtering on the R2 data and outputs R2ir data. The subtractor 52b subtracts the R2 data from the R2ir data, and outputs R2dif data indicating the absolute difference between the two. The coefficient generation circuit 54b generates a coefficient K2 based on the R2dif data output from the subtractor 52b, and supplies the generated coefficient K2 to the LPF 58. The comparator 56b changes the filter coefficient A of the IIR filter 50b to “0” when the R2dif data value is greater than or equal to the threshold value TH1, and returns the filter coefficient A to the original when the R2dif data value is less than the threshold value TH1.

IIRフィルタ50cは、R3データにフィルタ処理を施し、R3iirデータを出力する。減算器52cは、R3iirデータからR3データを減算し、両者の差分絶対値を示すR3difデータを出力する。係数生成回路54cは、減算器52cから出力されたR3difデータに基づいて係数K3を生成し、生成された係数K3をLPF58に与える。比較器56cは、R3difデータ値が閾値TH1以上であるとき、IIRフィルタ50cのフィルタ係数Aを“0”に変更し、R3difデータ値が閾値TH1未満であるとき、フィルタ係数Aを元に戻す。   The IIR filter 50c performs filtering on the R3 data and outputs R3ir data. The subtractor 52c subtracts the R3 data from the R3ir data, and outputs R3dif data indicating the absolute value of the difference between them. The coefficient generation circuit 54c generates a coefficient K3 based on the R3dif data output from the subtractor 52c, and provides the generated coefficient K3 to the LPF 58. The comparator 56c changes the filter coefficient A of the IIR filter 50c to “0” when the R3dif data value is equal to or greater than the threshold TH1, and returns the filter coefficient A to the original when the R3dif data value is less than the threshold TH1.

このようにフィルタ係数Aを“0”に戻すことによって、R1iirデータ,R2iirデータおよびR3iirデータの値がエッジを通り越した後に不安定に変動する事態が回避される。   By returning the filter coefficient A to “0” in this way, a situation in which the values of the R1 ir data, the R 2 ir data, and the R 3 ir data fluctuate unstable after passing the edge is avoided.

R1difデータ〜R3difデータと係数K1〜K3との関係を図4に示す。図4によれば、係数K1〜K3は、R1difデータ〜R3difデータの値が閾値TH1を下回る限り、データ値の上昇に従って傾きSL1で減少する。R1difデータ〜R3difデータの値が閾値TH1以上となると、係数K1〜K3は、データ値の上昇に従って傾きSL2で減少する。   FIG. 4 shows the relationship between the R1dif data to R3dif data and the coefficients K1 to K3. According to FIG. 4, the coefficients K1 to K3 decrease with the slope SL1 as the data value increases as long as the values of the R1dif data to R3dif data are below the threshold value TH1. When the values of the R1dif data to R3dif data become equal to or greater than the threshold value TH1, the coefficients K1 to K3 decrease with the slope SL2 as the data value increases.

LPF58はFIR(Finite Impulse Response)フィルタであり、与えられた係数K1〜K3に数1に従う演算を施す。これによって得られた係数Kは、係数K2の影響を最も大きく受けることになる。加重加算回路60は、R2iirデータおよびR2データに係数Kに従う加重加算を施す。具体的には、数2に従う演算を実行する。加重加算回路46からは、色ノイズが低減されたR2nrデータが出力される。   The LPF 58 is a FIR (Finite Impulse Response) filter, and performs a calculation according to the equation 1 to given coefficients K1 to K3. The coefficient K obtained in this way is most affected by the coefficient K2. The weighted addition circuit 60 performs weighted addition according to the coefficient K to the R2ir data and R2 data. Specifically, an operation according to Equation 2 is executed. The weighted addition circuit 46 outputs R2nr data with reduced color noise.

Figure 0004180007
Figure 0004180007

Figure 0004180007
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IIRフィルタ50a〜50cの各々は、図3に示すように構成される。R1データ,R2データまたはR3データは、アンプ70を経て加算器72の一方入力端に与えられる。加算器72の出力つまりR1iirデータ,R2iirデータまたはR3iirデータは、遅延回路74で1画素期間にわたって遅延された後、アンプ76を経て加算器72の他方入力端に与えられる。アンプ70のゲインは“1−A”であり、アンプ76のゲインは“A”である。かかるIIRフィルタ50a〜50cの各々は、図6において曲線CV1で示す特性を有する。曲線CV1によれば、周波数f1以上の成分が除去される。   Each of the IIR filters 50a to 50c is configured as shown in FIG. The R1 data, R2 data or R3 data is given to one input terminal of the adder 72 through the amplifier 70. The output of the adder 72, that is, R1 ir data, R 2 ir data, or R 3 ir data is delayed for one pixel period by the delay circuit 74, and then supplied to the other input terminal of the adder 72 through the amplifier 76. The gain of the amplifier 70 is “1-A”, and the gain of the amplifier 76 is “A”. Each of the IIR filters 50a to 50c has a characteristic indicated by a curve CV1 in FIG. According to the curve CV1, a component having a frequency f1 or higher is removed.

NR回路28および30はNR回路26と同様に構成されるため、重複した説明は省略する。なお、NR回路28および30の各々に設けられたLPF58は、上述の数1に従う演算を実行する。NR回路28に設けられた加重加算回路60は数3に従う演算を実行し、NR回路30に設けられた加重加算回路60は数4に従う演算を実行する。   Since the NR circuits 28 and 30 are configured in the same manner as the NR circuit 26, redundant description is omitted. Note that the LPF 58 provided in each of the NR circuits 28 and 30 executes the calculation according to the above-described equation 1. The weighted addition circuit 60 provided in the NR circuit 28 executes an operation according to the equation 3, and the weighted addition circuit 60 provided in the NR circuit 30 executes an operation according to the equation 4.

Figure 0004180007
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NR回路32は、図5に示すように構成される。ここでも、注目する3ラインのRデータのうち、1ライン目のRデータを“R1データ”と定義し、2ライン目のRデータを“R2データ”と定義し、そして3ライン目のRデータを“R3データ”と定義する。   The NR circuit 32 is configured as shown in FIG. Again, among the R data of the three lines of interest, the R data of the first line is defined as “R1 data”, the R data of the second line is defined as “R2 data”, and the R data of the third line Is defined as “R3 data”.

メディアンフィルタ80は、水平3画素×垂直3画素の合計9画素に注目し、中央のデータ値(上から5番目のデータ値)を有するデータをR2mdデータとして出力する。かかるメディアンフィルタ80は、図6に曲線CV2で示す特性を有する。曲線CV2によれば、周波数f2(f2>f1)以上の成分が除去される。   The median filter 80 pays attention to a total of nine pixels of horizontal 3 pixels × vertical 3 pixels, and outputs data having a central data value (the fifth data value from the top) as R2md data. The median filter 80 has a characteristic indicated by a curve CV2 in FIG. According to the curve CV2, a component having a frequency f2 (f2> f1) or higher is removed.

セレクタ82には、かかるR2mdデータと入力されたR2データとが与えられる。絶対値検出回路84は、EDGEデータの絶対値を検出し、検出された絶対値を比較器86に与える。比較器86は、与えられた絶対値が閾値TH2を上回るときR2データの選択をセレクタ82に命令し、与えられた絶対値が閾値TH2以下のときR2mdデータの選択をセレクタ82に命令する。セレクタ82は、選択したデータをR2slデータとして出力する。   The selector 82 is supplied with the R2md data and the input R2 data. The absolute value detection circuit 84 detects the absolute value of the EDGE data, and supplies the detected absolute value to the comparator 86. The comparator 86 instructs the selector 82 to select R2 data when the given absolute value exceeds the threshold value TH2, and instructs the selector 82 to select R2md data when the given absolute value is less than or equal to the threshold value TH2. The selector 82 outputs the selected data as R2sl data.

なお、NR回路34および36はNR回路32と同様に構成されるため、重複した説明は省略する。   Since the NR circuits 34 and 36 are configured in the same manner as the NR circuit 32, redundant description is omitted.

以上の説明から分かるように、NR回路26〜30は、連続する3ラインのRGBデータに基づいて、周波数f1以上の成分が除去された1ラインのRGBデータを出力する。NR回路32〜36は、同じ3ラインのRGBデータに基づいて、周波数f2以上の成分が除去された1ラインのRGBデータを出力する。ここで、周波数f2は周波数f1よりも高い。色差マトリクス演算回路40は、NR回路26〜30から出力されたRGBデータに基づいてUVデータを作成し、輝度マトリクス演算回路42は、NR回路32〜36から出力されたRGBデータに基づいてYデータを作成する。   As can be seen from the above description, the NR circuits 26 to 30 output one line of RGB data from which components having a frequency of f1 or more have been removed based on three consecutive lines of RGB data. Based on the same three lines of RGB data, the NR circuits 32 to 36 output one line of RGB data from which components having a frequency of f2 or higher are removed. Here, the frequency f2 is higher than the frequency f1. The color difference matrix calculation circuit 40 creates UV data based on the RGB data output from the NR circuits 26-30, and the luminance matrix calculation circuit 42 generates Y data based on the RGB data output from the NR circuits 32-36. Create

このように、色再現性を考慮した周波数特性を有するNR回路26〜30の出力に基づいてUVデータを作成し、輝度再現性を考慮した周波数特性を有するNR回路32〜36の出力に基づいてYデータを作成するようにしたため、色再現性および輝度再現性の両方の改善が実現される。   In this manner, UV data is created based on the outputs of the NR circuits 26 to 30 having frequency characteristics considering color reproducibility, and based on the outputs of the NR circuits 32 to 36 having frequency characteristics considering luminance reproducibility. Since Y data is created, both color reproducibility and luminance reproducibility can be improved.

この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Example of this invention. 図1実施例に適用されるNR回路の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the NR circuit applied to the FIG. 1 Example. 図2実施例と比較するIIRフィルタの構成の一実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Example of a structure of the IIR filter compared with FIG. 2 Example. 図2実施例に適用される係数生成回路の動作の一部を示す図解図である。FIG. 5 is an illustrative view showing one portion of an operation of a coefficient generation circuit applied to the embodiment in FIG. 2; 図1実施例に適用される他のNR回路の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the other NR circuit applied to the FIG. 1 Example. 図2実施例に適用されるIIRフィルタおよび図5実施例に適用されるメディアンフィルタの特性を示すグラフである。6 is a graph showing characteristics of an IIR filter applied to the embodiment in FIG. 2 and a median filter applied to the embodiment in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

10 … ディジタルカメラ
12 … イメージセンサ
24 … 色分離回路
26〜36 … NR回路
40 … 色差マトリクス演算回路
42 … 輝度マトリクス演算回路
50a〜50c … IIRフィルタ
80 … メディアンフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Digital camera 12 ... Image sensor 24 ... Color separation circuit 26-36 ... NR circuit 40 ... Color difference matrix arithmetic circuit 42 ... Luminance matrix arithmetic circuit 50a-50c ... IIR filter 80 ... Median filter

Claims (5)

連続する複数ラインの独自色信号に基づいて第1周波数以上の信号成分が除去された1ラインの第1低減色信号を出力する第1低減手段、
前記複数ラインの独自色信号に基づいて前記第1周波数よりも高い第2周波数以上の信号成分が除去された1ラインの第2低減色信号を出力する第2低減手段、
前記第1低減手段から出力された第1低減色信号に基づいて色差信号を作成する第1作成手段、および
前記第2低減手段から出力された第2低減色信号に基づいて輝度信号を作成する第2作成手段を備え、
前記第1低減手段は、前記複数ラインの独自色信号をそれぞれ入力する複数の巡回型フィルタ、前記複数の巡回型フィルタの出力に基づいて複数の第1重み付け係数をそれぞれ作成する複数の第1係数作成手段、前記複数の第1係数作成手段によって作成された複数の重み付け係数に基づいて1つの第2重み付け係数を作成する第2係数作成手段、および前記複数のラインを形成する第1特定ラインの独自色信号と前記第1特定ラインに対応する巡回型フィルタの出力とを前記第2係数作成手段によって作成された第2重み付け係数に従って加算する加算手段を含むことを特徴とする、画像信号処理回路。
A first reduction means for outputting a first reduced color signal of one line from which signal components of a first frequency or higher are removed based on a plurality of continuous lines of unique color signals;
Second reduction means for outputting a second reduced color signal for one line from which signal components of a second frequency and higher than the first frequency are removed based on the unique color signals of the plurality of lines;
First creating means for creating a color difference signal based on the first reduced color signal output from the first reducing means, and creating a luminance signal based on the second reduced color signal output from the second reducing means Comprising a second creation means ;
The first reduction means includes a plurality of cyclic filters that respectively input the plurality of lines of unique color signals, and a plurality of first coefficients that respectively generate a plurality of first weighting coefficients based on outputs of the plurality of cyclic filters. Creating means, second coefficient creating means for creating one second weighting coefficient based on a plurality of weighting coefficients created by the plurality of first coefficient creating means, and a first specific line forming the plurality of lines An image signal processing circuit comprising an adding means for adding the unique color signal and the output of the cyclic filter corresponding to the first specific line in accordance with the second weighting coefficient created by the second coefficient creating means. .
前記複数の巡回型フィルタの各々は、注目画素に先行する先行画素の低減色信号に小数である第1係数を掛け算する第1掛け算手段、前記注目画素の独自色信号に前記第1係数の“1”の補数である第2係数を掛け算する第2掛け算手段、および前記第1掛け算手段の出力と前記第2掛け算手段の出力とを加算して前記注目画素の低域色信号を生成する加算手段を含み、
前記第1低減手段は、前記注目画素の独自色信号と前記注目画素の低減色信号とのレベル差が閾値を上回るとき前記第1係数を“0”に変更する変更手段をさらに含む、請求項記載の画像信号処理回路。
Each of the plurality of cyclic filters includes a first multiplying unit that multiplies the reduced color signal of the preceding pixel preceding the target pixel by a first coefficient that is a decimal, and the original color signal of the target pixel is “ Second multiplication means for multiplying a second coefficient that is a complement of 1 ″, and addition for generating a low-frequency signal of the pixel of interest by adding the output of the first multiplication means and the output of the second multiplication means Including means,
The first reduction means further includes changing means for changing the first coefficient to "0" when a level difference between the original color signal of the target pixel and the reduced color signal of the target pixel exceeds a threshold value. image signal processing circuit 1 described.
前記第2低減手段は、前記複数ラインの独自色信号を入力するメディアンフィルタ、および前記複数ラインを形成する第2特定ラインの独自色信号と前記第2特定ラインに対応する前記メディアンフィルタの出力とのいずれか一方を選択する選択手段を含む、請求項1または2に記載の画像信号処理回路。 The second reduction means includes: a median filter that inputs the plurality of lines of unique color signals; a unique color signal of the second specific line that forms the plurality of lines; and an output of the median filter that corresponds to the second specific line; The image signal processing circuit according to claim 1 , further comprising selection means for selecting any one of the above. 前記選択手段は、エッジ強調信号のレベルが閾値を上回るとき前記独自色信号を選択する、請求項記載の画像信号処理回路。 The image signal processing circuit according to claim 3 , wherein the selection unit selects the unique color signal when the level of the edge enhancement signal exceeds a threshold value. 請求項1ないし請求項のいずれかに記載の画像信号処理回路を備える、ディジタルカメラ。 A digital camera comprising the image signal processing circuit according to any one of claims 1 to 4 .
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