專利名稱：圖像處理設(shè)備和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)行圖像的色像差校正的技術(shù)。
背景技術(shù)：
諸如數(shù)字照相機(jī)等的利用攝像鏡頭的攝像設(shè)備用于各種用途。穿過攝像鏡頭的光束在攝像鏡頭中具有折射率，該折射率根據(jù)光束的波長而變化。因此，即使在同一被攝體所反射的光中，反射光中所包含的光束從圖像傳感器上的成像位置至圖像傳感器上的光軸中心的距離也根據(jù)這些光束的波長而不同。這種倍率色像差生成顔色偏差、即按各單獨顏色的成像位置的變化，因而在圖像中生成在正常情況下被攝體上不存在的顔色，由此導(dǎo)致質(zhì)量下降。由于所使用的圖像傳感器的像素數(shù)逐年増大，并且單位像素大小減小，所以即使在傳統(tǒng)技術(shù)中很少有問題的倍率色像差也變得明顯。作為通過圖像處理來校正這種色像差的技術(shù)，提出了一種用于從圖像獲取顏色偏差量以補(bǔ)償該顏色偏差量的技木。例如，日本特開2000-299874和2006-020275公開了以下技術(shù)。首先，在邊緣部分上重復(fù)以下處理在由一個顏色成分形成的圖像數(shù)據(jù)的位置相對于由其它顏色成分形成的圖像數(shù)據(jù)的位置移動之后，獲得各像素中的顔色成分之間的信號水平的差的總和。獲得當(dāng)顔色成分之間的信號水平的差的總和最小化時由ー個顏色成分形成的圖像數(shù)據(jù)的位置相對于由其它顏色成分形成的圖像數(shù)據(jù)的位置的移動量，以獲得使顔色偏差量最小化的校正量。然而，在上述的使用顔色成分之間信號水平的差的總和獲取校正量的方法中，在不僅生成倍率色像差還生成由軸上色像差引起的模糊的邊緣部分上，經(jīng)常不能獲取對由倍率色像差引起的顔色偏差的精確校正量。圖9A示出在生成軸上色像差的部分中紅色(R)、緑色(G)和藍(lán)色(B)的顔色成分的圖像數(shù)據(jù)的信號水平的變化。參考圖9A，由于軸上色像差，B顔色成分的圖像數(shù)據(jù)和G(或R)顔色成分的圖像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性比R顔色成分的圖像數(shù)據(jù)和G顔色成分的圖像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性低。這是因為，與僅生成倍率色相差的部分相比，在生成軸上色像差的部分中，特定顔色成分的圖像數(shù)據(jù)和其余顔色成分的圖像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性低。因此，當(dāng)在包括軸上色像差的邊緣部分使用上述方法獲得校正量時，邊緣部分的色相在校正前后可能變化。圖9B示出以下狀態(tài)在生成軸上色像差的部分中，使用顔色成分之間的信號水平的差的總和獲得校正量，并使用該校正量進(jìn)行校正。例如，如圖9A所示，假定用作由G顔色成分形成的圖像數(shù)據(jù)的G平面與用作由R顔色成分形成的圖像數(shù)據(jù)的R平面不具有顔色偏差，并且G平面與用作由B顔色成分形成的圖像數(shù)據(jù)的B平面具有顔色偏差。為了使B平面和G(或R)平面的顔色成分之間的信號水平的差最小化，將在B平面上的信號水平比在G平面上高的區(qū)域和在G平面上的信號水平比在B平面上高的區(qū)域相互混合。特別地，當(dāng)B平面與其余顔色成分的平面的相關(guān)性低時，存在B和G平面之間的信號水平的差大的區(qū)域。例如，與圖9A中陰影部分相對應(yīng)的部分是黃色，但是由于過度校正、與圖9B中陰影部分相對應(yīng)的部分是其它顔色、即藍(lán)色，所以在校正前后的邊緣部分的色相之間比較時，觀察者感到非常不適?？梢允褂猛ㄟ^調(diào)整校正之后的邊緣部分的色相來減少觀察者的不適感的方法，但是這可能破壞被攝體的原始的顔色結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮上述問題做出本發(fā)明，并且本發(fā)明可以通過在利用圖像處理校正軸上色像差時保持比傳統(tǒng)方法低的過度校正的可能性，有效地校正倍率色像差。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，ー種圖像處理設(shè)備，包括邊緣檢測單元，用于從由與多種顏色相對應(yīng)的信號所形成的圖像數(shù)據(jù)檢測邊緣；軸上色像差邊緣檢測單元，用于從所述邊緣中檢測被判斷為包括軸上色像差的邊緣；顔色偏差量獲取單元，用于獲取邊緣上的顏色偏差量；以及校正単元，用于使用基于所述顔色偏差量的校正量來進(jìn)行色像差校正，其中，所述軸上色像差邊緣檢測單元將如下邊緣檢測為包括所述軸上色像差的邊緣所述圖 像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少ー種顏色相對應(yīng)的信號具有不小于閾值的模糊量，并且所述圖像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少另ー種顏色相對應(yīng)的信號具有小于所述閾值的模糊量，以及所述顏色偏差量獲取單元從由所述邊緣檢測單元檢測到的邊緣中的、與由所述軸上色像差邊緣檢測単元檢測到的邊緣不同的邊緣獲取所述顏色偏差量。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，ー種圖像處理方法，包括以下步驟使用邊緣檢測單元從由與多種顏色相對應(yīng)的信號所形成的圖像數(shù)據(jù)檢測邊緣；使用軸上色像差邊緣檢測單元從所述邊緣中檢測被判斷為包括軸上色像差的邊緣；使用顔色偏差量獲取單元獲取邊緣上的顔色偏差量；以及使用校正単元利用基于所述顔色偏差量的校正量來進(jìn)行色像差校正，其中，所述軸上色像差邊緣檢測單元將如下邊緣檢測為包括所述軸上色像差的邊緣所述圖像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少ー種顏色相對應(yīng)的信號具有不小于閾值的模糊量，并且所述圖像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少另ー種顏色相對應(yīng)的信號具有小于所述閾值的模糊量，以及所述顏色偏差量獲取單元從由所述邊緣檢測單元檢測到的邊緣中的、與由所述軸上色像差邊緣檢測単元檢測到的邊緣不同的邊緣獲取所述顏色偏差量。通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像處理設(shè)備的框圖；圖2是示出利用根據(jù)實施例的圖像處理設(shè)備的處理的流程圖；圖3A和3B是示出針對各圖像高度分割的區(qū)域和校正數(shù)據(jù)的圖；圖4是示出倍率色像差校正處理和軸上色像差校正處理的流程圖；圖5A、5B和5C是示出設(shè)置軸上色像差的模糊量的方法、用于生成模糊的圖表和所拍攝圖像的例子的圖；圖6A、6B和6C是不出軸上色像差信息表的表；圖7A和7B是不出邊緣和I旲糊量之間的關(guān)系的圖；圖8是示出邊緣的梯度和模糊量之間的關(guān)系的圖；以及圖9A和9B是示出邊緣部分的顏色偏差的圖。
具體實施例方式以下將說明本發(fā)明的實施例。即使在以下說明中不特別提及對象顔色平面，也可以同樣使用以下方法進(jìn)行G和R平面之間的顏色偏差的校正以及G和B平面之間的顏色偏差的校正。而且，盡管在本實施例中使用包括諸如數(shù)字照相機(jī)等的攝像系統(tǒng)的圖像處理設(shè)備，但本發(fā)明可應(yīng)用于由諸如數(shù)字照相機(jī)等的使用攝像鏡頭的攝像系統(tǒng)所拍攝的由多個顏色平面形成的圖像數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的對象圖像不限于RAW數(shù)據(jù)和顯像處理后的JPEG數(shù)據(jù)。還可以在使用除數(shù)字照相機(jī)以外的圖像處理設(shè)備讀取例如數(shù)字照相機(jī)所拍攝的圖像數(shù)據(jù)之后，使用圖像處理設(shè)備來實現(xiàn)本發(fā)明。因此，根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備并非必須包括攝像鏡頭。首先將說明以下處理概述進(jìn)行倍率色像差校正的圖像處理設(shè)備從圖像生成倍率色像差校正數(shù)據(jù)，并校正圖像。 圖I是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像處理設(shè)備的框圖。圖像處理設(shè)備包括攝像光學(xué)系統(tǒng)10、圖像傳感器20、A/D轉(zhuǎn)換單元30、顔色分離單元40、包括軸上色像差邊緣提取單元(軸上色像差邊緣檢測單元)51的邊緣提取單元50、倍率色像差校正數(shù)據(jù)生成單元60、倍率色像差校正單元70、軸上色像差校正單元110、控制單元80、存儲器90和I/F 100。參考圖1，來自被攝體的光穿過攝像光學(xué)系統(tǒng)10，并在圖像傳感器20上形成圖像，圖像傳感器20用于對被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。圖像傳感器20是包括一般的原色濾波器的單板彩色圖像傳感器。原色濾波器包括具有650nm、550nm和450nm附近的主通帶的三種類型的顏色濾波器，并拍攝與紅色(R)、緑色(G)和藍(lán)色(B)的各帶相對應(yīng)的顏色平面(生成由與多種顏色相對應(yīng)的信號形成的圖像數(shù)據(jù))。在單板彩色圖像傳感器中，可以僅針對各像素在空間上排列這些類型的顏色濾波器，并在各像素中獲得各顔色平面上的光強(qiáng)度。因此，圖像傳感器20輸出彩色馬賽克圖像數(shù)據(jù)。A/D轉(zhuǎn)換單元30將從圖像傳感器作為模擬電壓輸出的彩色馬賽克圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適于后續(xù)圖像處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。顔色分離單元40對彩色馬賽克圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行插值以生成在所有像素中具有R、G和B顔色信息的彩色圖像數(shù)據(jù)。盡管已在從簡單的線性插值到如文獻(xiàn)“E. Chang, S. Cheung, and D. Pan,
*しolor filter array recovery using a threshold-based variable number oigradients, ’ Proc. SPIE, vol. 3650，pp. 36-43，Jan. 1999” 所述的復(fù)雜方法的寬范圍中提出了各種用于該插值的插值方法，但本發(fā)明不限制插值方法。包括軸上色像差邊緣提取單元51的邊緣提取單元50從顏色分離單元40所生成的彩色圖像數(shù)據(jù)檢測邊緣(邊緣部分)?；谒鶛z測到的邊緣信息，倍率色像差校正數(shù)據(jù)生成単元60從圖像數(shù)據(jù)生成倍率色像差校正數(shù)據(jù)。倍率色像差校正単元70使用所生成的倍率色像差校正數(shù)據(jù)來進(jìn)行倍率色像差校正。將各處理單元中所使用的圖像數(shù)據(jù)和諸如拍攝時間信息等的數(shù)據(jù)存儲在存儲器90中，并且控制単元80控制這些處理単元。而且，根據(jù)所涉及的環(huán)境，經(jīng)由I/F(接ロ)100將諸如用戶指示等的外部操作輸入至圖像處理設(shè)備。圖2是示出利用根據(jù)本實施例的圖像處理設(shè)備的倍率色像差校正操作的流程圖，并示出通過包括軸上色像差邊緣提取單元51的邊緣提取單元50、校正數(shù)據(jù)生成單元60和校正単元70所進(jìn)行的處理序列。以下將參考圖2中所述的各步驟來說明利用根據(jù)本實施例的圖像處理設(shè)備進(jìn)行的倍率色像差校正。首先，在邊緣檢測步驟SlOl中，從圖像數(shù)據(jù)檢測由于倍率色像差而引起的顔色偏差明顯出現(xiàn)的各邊緣。Y(亮度)平面用于邊緣檢測。在該情況下，要檢測的邊緣限于像素值從基準(zhǔn)向外側(cè)變化很大的各邊緣，從而獲取精確的顏色偏差量，其中，基準(zhǔn)被假定為與圖像傳感器上的光軸中心一致的位置。而且，由于倍率色像差引起的顔色偏差作為模糊出現(xiàn)，因而期望以具有特定寬度以使得信號水平的單調(diào)增加或單調(diào)減少在多個像素上持續(xù)的邊緣為對象。在顔色偏差量獲取步驟S102中，在邊緣檢測步驟SlOl中檢測到的各邊緣上獲取顔色偏差量。盡管存在數(shù)種獲取顔色偏差量的方法，但通?？梢允褂美缟鲜龇椒▉慝@取顔色偏差量。這意味著對各邊緣部分重復(fù)進(jìn)行以下處理相對于其它平面上的圖像數(shù)據(jù)的位置移動ー個顔色平面上的圖像數(shù)據(jù)的位置，并獲得顔色成分之間的信號水平的差的總和。獲得在顔色成分之間的信號水平的差的總和最小化時ー個顔色成分的圖像數(shù)據(jù)的位置相對于其它顏色成分的圖像數(shù)據(jù)的位置的移動量，以獲得校正量，從而最小化顔色偏差量。 為了簡化處理，基于光學(xué)中心和各邊緣之間的位置關(guān)系，這里采用上/下方向、左/右方向、斜右上/斜左下方向、或斜左上/斜右下方向作為顏色偏差的方向。當(dāng)R平面(或B平面)相對于G平面向光學(xué)中心偏移時，用作顏色偏差量獲取步驟S102中的輸出的顏色偏差量是負(fù)值。然而，當(dāng)R平面(或B平面)相對于G平面在與光學(xué)中心相反的方向上偏移時，顔色偏差量具有正值。在該情況下，在獲取顏色偏差量時，采用在偏移該平面的同時測量各平面的一致度、并估計顔色偏差量的方法。然而，此時，如果給定邊緣包括軸上色像差，則發(fā)生一致度高的點不總是用作由于倍率色像差而引起的顔色偏差的點的情況，由此降低了顔色偏差量獲取精度。因此，使用各檢測到的邊緣上的R、G和B平面的模糊量來進(jìn)行軸上色像差評價，并且排除被評價為具有軸上色像差的邊緣。這使得可以提高顔色偏差量獲取步驟S102中的顔色偏差量獲取精度。將根據(jù)本實施例的處理應(yīng)用至包括軸上色像差的邊緣的檢測，并且后面將參考圖4詳細(xì)說明該處理。在校正數(shù)據(jù)生成步驟S103中，通過基于邊緣檢測步驟SlOl中檢測到的各邊緣的圖像高度和顔色偏差量獲取步驟S102中獲取的各邊緣的顔色偏差量獲得圖像高度和顔色偏差之間的關(guān)系來生成校正數(shù)據(jù)。這里提到的圖像高度是指從位于攝像鏡頭的光軸上的像素的位置(以下簡稱為光學(xué)中心)至感興趣像素的距離。以下將詳細(xì)說明校正數(shù)據(jù)生成過程。(I)獲得顏色偏差量獲取步驟S102中所獲取的顔色偏差量D相對于邊緣檢測步驟SlOl中檢測到的各邊緣的圖像高度L的顏色偏差比M M = D/L(2)如圖3A所示，針對各圖像高度將圖像數(shù)據(jù)分割成8個區(qū)域hi h8，以選擇上述邊緣中各邊緣所屬于的區(qū)域。(3)針對圖像數(shù)據(jù)中所檢測到的多個邊緣進(jìn)行上述操作(I)和(2)，針對按各圖像高度分割得到的8個區(qū)域中的各區(qū)域?qū)㈩伾畋萂相加，并且針對各區(qū)域獲得顏色偏差比M的平均值,從而確定各區(qū)域中的顏色偏差比。(4)如圖3B所示，從圖像高度和所獲得的顔色偏差比計算表示圖像高度和顔色偏差比之間的關(guān)系的高階多項近似式F(I)，以將計算結(jié)果確定為校正數(shù)據(jù)。圖3B示出使用三階多項式計算校正數(shù)據(jù)的例子。注意，可以針對圖像數(shù)據(jù)中的所有邊緣進(jìn)行邊緣檢測和顏色偏差量獲取。然而，可以通過例如在針對按各圖像高度分割得到的8個區(qū)域中的各區(qū)域中將數(shù)量等于或大于預(yù)定閾值的顔色偏差比相加時結(jié)束邊緣檢測和顏色偏差量獲取，在維持給定可靠性的同時提高處理效率。而且，當(dāng)僅使用針對按各圖像高度分割得到的8個區(qū)域中檢測到相應(yīng)邊緣的區(qū)域來計算高階多項近似式時，即使存在未檢測到相應(yīng)邊緣的區(qū)域，也可以生成校正數(shù)據(jù)。在校正步驟S104中，使用校正數(shù)據(jù)生成步驟S103中生成的校正數(shù)據(jù)來校正顏色偏差。即，通過移動多個顏色平面中至少ー個顔色平面的圖像數(shù)據(jù)的位置來校正顔 色偏差。首先，從要校正的各平面(R和B平面)中像素(X，Y)的圖像高度L獲得顏色偏差比M :M = F (L)注意，使用以光學(xué)中心作為(0，0)的坐標(biāo)系。利用以下獲得通過顏色偏差校正所生成的像素的坐標(biāo)位置(XI，Yl)Xl = Χ+ΜΧΧYl = Υ+ΜΧΥ通過將周圍像素的信號水平加權(quán)相加的插值處理生成要校正的各平面上與坐標(biāo)位置(XI，Yl)相對應(yīng)的像素的信號水平，并且將該信號水平確定為像素(x，Y)的信號水平。針對所有像素進(jìn)行這些運算以進(jìn)行顔色偏差校正。以上說明了從圖像生成倍率色像差校正數(shù)據(jù)并校正圖像的處理概述。以下將參考圖4所示的流程圖詳細(xì)說明根據(jù)本實施例的倍率色像差校正和軸上色像差校正處理。首先說明邊緣檢測步驟S201中使用Y平面的邊緣檢測。從最初由顔色分離單元40所生成的R、G和B平面信號生成Y平面信號。使用以下生成Y平面信號Y = O. 299R+0. 587G+0. 114B針對該等式中所定義的Y平面進(jìn)行邊緣檢測。盡管可以使用幾種邊緣檢測方法，但在本實施例中使用以下方法來進(jìn)行檢測。由于邊緣是信號水平快速變化的部分，因而用于提取函數(shù)的變化的微分運算可以用于邊緣檢測。當(dāng)使用一階導(dǎo)數(shù)(梯度)時，將表示坐標(biāo)位置(X，y)處的信號水平的梯度的ー階導(dǎo)數(shù)的值表達(dá)為具有大小和方向的矢量G(X，y)=(fx，fy)，并且通過以下計算fx和fy X 方向的導(dǎo)數(shù)fx = f (x+1, y)-f (x, y)y 方向的導(dǎo)數(shù)fy = f(x, y+l)-f(x, y)因此，通過以下計算邊緣強(qiáng)度」(fx2 + fy2)或 |fx I+ |fy I還使用ニ階導(dǎo)數(shù)L(x，y)(拉普拉斯算子)計算邊緣強(qiáng)度L(x, y) = 4 · f (x, y)-{f (x, y-1) +f (x, y+1) +f (x_l, y) +f (x+1, y)}通過使用上述方法對Y平面進(jìn)行邊緣檢測所獲得的圖像數(shù)據(jù)具有與邊緣強(qiáng)度相對應(yīng)的濃度。在該情況下，設(shè)置預(yù)定閾值Thl，并將具有大于閾值Thl的信號值的像素檢測為邊緣。作為設(shè)置閾值Thl的基準(zhǔn)，僅需要設(shè)置能夠?qū)⑸癫顧z測為邊緣所根據(jù)的值。在步驟S202中，為了從各檢測到的邊緣檢測軸上色像差，設(shè)置軸上色像差的模糊量Th2。將參考圖5A詳細(xì)說明步驟S202。首先，作為前提，需要以表的形式預(yù)先準(zhǔn)備各種攝像條件下的軸上色像差的模糊量信息，并將該信息存儲在圖I所示的存儲器90上。軸上色像差生成以下的模糊模糊的量根據(jù)諸如鏡頭類型、被攝體距離(或光瞳距離)、F值和焦距等的各種攝像條件而變化。因此，在各種攝像條件下拍攝圖表，并測量所生成的模糊量。盡管可以拍攝任意圖表，但可以使用例如圖5B所示的具有高對比度的單色圖表的邊緣。圖5C示出拍攝圖5B所示的圖表的結(jié)果的例子。當(dāng)生成軸上色像差時，如圖5C所示自然生成模糊。測量在該邊緣上的模糊量。如圖6A 6C所示，將以相同方式改變攝像條件的同時測量模糊量的結(jié)果的列表保持為針對各鏡頭類型和各攝像條件的表(表信息)。

再返回至圖5A，首先，在步驟S301中，從圖I所示的存儲器90獲取鏡頭ID、被攝體距離(或光瞳距離)、攝像時的F值、焦距和軸上色像差模糊量表。在步驟S302中，從軸上色像差模糊量表中查找與攝像條件相對應(yīng)的模糊量。如果攝像條件與表數(shù)據(jù)不完全一致，則通過從近似數(shù)據(jù)進(jìn)行插值計算來獲得模糊量。在步驟S303中，將所獲得的模糊量除以像素間隔以將該模糊量轉(zhuǎn)換成生成模糊的像素數(shù)。最后，在步驟S304中，將轉(zhuǎn)換后的具有模糊的像素數(shù)設(shè)置為模糊量Th2。由此，將在各攝像條件下變化的值設(shè)置為用作閾值的模糊量Th2。為了從各檢測到的邊緣繼續(xù)檢測軸上色像差，在步驟S203中，針對關(guān)于光學(xué)中心徑向延伸的邊緣進(jìn)行色像差評價。將詳細(xì)說明步驟S203。圖7A示出所檢測到的邊緣、該邊緣上的R、G和B平面、以及所設(shè)置的模糊量Th2的寬度。針對該邊緣區(qū)域中的R、G和B平面中具有最高信號水平的平面(在該情況下為B平面)進(jìn)行單調(diào)增加/減少判斷。色像差具有以下特征其信號水平從高亮部分到陰影部分逐漸變化，即，其信號水平以單調(diào)増加或單調(diào)減少的方式變化。因此，如果判斷為所檢測到的邊緣具有其信號水平單調(diào)增加或單調(diào)減少的特征，則可以評價為該邊緣可能包括色像差。這產(chǎn)生了防止對在寬區(qū)域內(nèi)緩慢變化、但局部顯著變化的不具有色像差的被攝體的錯誤判斷的效果。在步驟S204中，針對被評價為可能包括色像差的邊緣的邊緣進(jìn)行軸上色像差評價。針對邊緣區(qū)域中的R、G和B平面進(jìn)行信號水平單調(diào)增加/減少判斷，并且測量各平面上的模糊量。模糊量是信號水平在連續(xù)像素中以單調(diào)増加或單調(diào)減少方式連續(xù)變化的距離。因為R、G和B平面之一具有與其余平面上的模糊量顯著不同的模糊量，因而生成軸上色像差。另ー方面，如果所有平面具有幾乎相同的模糊量，則所檢測到的邊緣很可能是正常邊緣或僅包括倍率色像差的邊緣。因此，將滿足以下兩個條件的邊緣評價為包括軸上色像差的邊緣。(I)形成所檢測到的邊緣的顔色平面中至少ー個平面具有等于或大于用作閾值的模糊量Th2的模糊量。(2)形成所檢測到的邊緣的顔色平面中至少另ー個平面具有小于用作閾值的模糊量Th2的模糊量。在圖7B所示的例子中，邊緣I上的所有R、G和B平面具有小于模糊量Th2的模糊量，從而將邊緣I評價為很可能不包括軸上色像差的邊緣。此外，邊緣2上的R和G平面具有小于模糊量Th2的模糊量,并且邊緣2上的B平面具有大于模糊量Th2的模糊量,從而將邊緣2評價為很可能包括軸上色像差的邊緣。通過上述評價，可以根據(jù)軸上色像差的存在與否來區(qū)分邊緣。在步驟S205中，從步驟S201中檢測到的邊緣組中排除步驟S204中檢測到的邊緣，并且將未被排除的邊緣保持為顏色偏差量獲取用的邊緣。以上說明了邊緣檢測步驟S101。以這種方式，可以不僅通過正常邊緣檢測還通過排除包括軸上色像差的邊緣來提高顏色偏差量獲取精度。在步驟S206中，在各其余邊緣部分上獲取顏色偏差量。在步驟S207中，根據(jù)所獲取的顔色偏差量和相應(yīng)部分的圖像高度生成表示圖像高度和顔色偏差量之間的關(guān)系的倍率色像差校正數(shù)據(jù)。在步驟S208中，使用倍率色像差校正數(shù)據(jù)來校正倍率色像差。最后，在步驟S209中，校正軸上色像差。盡管可以使用幾種軸上色像差校正方法，但通常使用例如減少生成軸上色像差的像素的色差的方法。例如，在將針對Y-R和Y-B或G-R和G-B獲 得的值定義為色差時，僅需要校正生成軸上色像差的像素的信號水平，以減小該色差的值。盡管通過采用將在連續(xù)像素中信號水平以單調(diào)増加或單調(diào)減少方式連續(xù)變化的距離定義為模糊量的判斷作為示例來說明軸上色像差邊緣提取単元51，但本發(fā)明不限于此。在具有例如圖8所示的邊緣的區(qū)域中，通過以下計算各像素的梯度比GradRatioBG = Δ B/ Δ GGradRatioRG = Δ R/ Δ G通過以下計算梯度ΛΒ:ABi = I Bh-Bw其中，Bi是感興趣像素的信號水平，以及Bh和Bi+1是與具有信號水平Bi的像素鄰接的像素的信號水平。通過類似的計算等式來計算AR和AG。將以上述等式計算出的梯度比持續(xù)超過閾值Th3的像素的區(qū)間判斷為模糊量。因為R、G和B平面中的ー個平面具有與其余平面上的模糊量顯著不同的模糊量，所以生成軸上色像差。另ー方面，如果所有平面具有幾乎相同的模糊量，則所檢測到的邊緣很可能是正常邊緣或僅包括倍率色像差的邊緣。因此，將滿足以下兩個條件的邊緣判斷為包括軸上色像差的邊緣。(I)形成所檢測到的邊緣的顔色平面中至少ー個平面具有等于或大于用作閾值的模糊量Th3的模糊量。(2)形成所檢測到的邊緣的顔色平面中至少另ー個平面具有小于用作閾值的模糊量Th3的模糊量。在圖8所示的例子中，邊緣I上的所有R、G和B平面具有小于模糊量Th3的模糊量，從而將邊緣I評價為很可能不包括軸上色像差的邊緣。此外，邊緣2上的R和G平面具有小于模糊量Th3的模糊量，并且邊緣2上的B平面具有大于模糊量Th3的模糊量，從而將邊緣2評價為很可能包括軸上色像差的邊緣。通過上述評價，可以根據(jù)軸上色像差的存在與否來區(qū)分邊緣。盡管以上詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本發(fā)明不限于這些特定實施例，并且在本發(fā)明中可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下包括各種模式。而且，可以根據(jù)需要來組合上述實施例中的一些實施例。
其它實施例還可以利用讀出并執(zhí)行記錄在存儲器裝置上的程序以進(jìn)行上述實施例的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(jī)(或者CPU或MPU等裝置)和通過下面的方法實現(xiàn)本發(fā)明的方面，其中，利用系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(jī)通過例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲器裝置上的程序以進(jìn)行上述實施例的功能來進(jìn)行上述方法的步驟。為此，例如，通過網(wǎng)絡(luò)或者通過用作存儲器裝置的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計算機(jī)可讀介質(zhì))將該程序提供給計算機(jī)。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改 、等同結(jié)構(gòu)和功倉^:。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括 邊緣檢測單元，用于從由與多種顏色相對應(yīng)的信號所形成的圖像數(shù)據(jù)檢測邊緣； 軸上色像差邊緣檢測單元，用于從所述邊緣中檢測被判斷為包括軸上色像差的邊緣； 顏色偏差量獲取單元，用于獲取邊緣上的顏色偏差量；以及 校正單元，用于使用基于所述顏色偏差量的校正量來進(jìn)行色像差校正， 其中，所述軸上色像差邊緣檢測單元將如下邊緣檢測為包括所述軸上色像差的邊緣所述圖像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少一種顏色相對應(yīng)的信號具有不小于閾值的模糊量，并且所述圖像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少另一種顏色相對應(yīng)的信號具有小于所述閾值的模糊量，以及 所述顏色偏差量獲取單元從由所述邊緣檢測單元檢測到的邊緣中的、與由所述軸上色像差邊緣檢測單元檢測到的邊緣不同的邊緣獲取所述顏色偏差量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述顏色偏差量獲取單元基于各邊緣上的與一種顏色相對應(yīng)的信號的信號水平和與其它顏色相對應(yīng)的信號的信號水平之間的差的總和，獲取所述顏色偏差量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述模糊量是在連續(xù)像素中信號水平以單調(diào)增加或單調(diào)減少的方式連續(xù)變化的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，針對預(yù)先保持的多個攝像條件中的各攝像條件來設(shè)置評價所述軸上色像差所根據(jù)的所述閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述攝像條件包括生成所述圖像數(shù)據(jù)時所使用的攝像鏡頭的類型、被攝體距離、光瞳距離、F值和焦距中的至少一個。
6.一種圖像處理方法，包括以下步驟 使用邊緣檢測單元從由與多種顏色相對應(yīng)的信號所形成的圖像數(shù)據(jù)檢測邊緣； 使用軸上色像差邊緣檢測單元從所述邊緣中檢測被判斷為包括軸上色像差的邊緣； 使用顏色偏差量獲取單元獲取邊緣上的顏色偏差量；以及 使用校正單元利用基于所述顏色偏差量的校正量來進(jìn)行色像差校正， 其中，所述軸上色像差邊緣檢測單元將如下邊緣檢測為包括所述軸上色像差的邊緣所述圖像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少一種顏色相對應(yīng)的信號具有不小于閾值的模糊量，并且所述圖像數(shù)據(jù)的該邊緣上的與至少另一種顏色相對應(yīng)的信號具有小于所述閾值的模糊量，以及 所述顏色偏差量獲取單元從由所述邊緣檢測單元檢測到的邊緣中的、與由所述軸上色像差邊緣檢測單元檢測到的邊緣不同的邊緣獲取所述顏色偏差量。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。圖像處理設(shè)備包括邊緣檢測單元，用于從圖像數(shù)據(jù)檢測邊緣；軸上色像差邊緣檢測單元，用于從邊緣中檢測被判斷為包括軸上色像差的邊緣；顏色偏差量獲取單元，用于獲取邊緣上的顏色偏差量；以及校正單元，用于進(jìn)行色像差校正，其中，軸上色像差邊緣檢測單元將具有圖像數(shù)據(jù)的邊緣上的具有不小于閾值的模糊量的與至少一種顏色相對應(yīng)的信號和具有小于閾值的模糊量的與至少另一種顏色相對應(yīng)的信號的邊緣檢測為包括軸上色像差的邊緣，以及顏色偏差量獲取單元從邊緣中的邊緣獲取顏色偏差量。
文檔編號H04N1/58GK102685511SQ201210041459
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者梨澤洋明 申請人:佳能株式會社