[发明专利]图像处理装置以及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子静态相机或高清晰(HD)电影等领域中的图像处理装置以及图像处理方法。详细地讲，涉及一种以从作为单板彩色摄像元件的具有颜色阵列(array：排列)的周期性的多颜色像素的拍摄元件输出的原始图像RAW数据为处理对象的用于抑制画质变差的技术，该画质变差的原因是：该RAW数据由于进行四个像素混合等的偶数像素混合输出，因而在彼此正交的第1以及第2阵列方向上像素数据分布产生不均衡，从而导致画质变差。由于隔行变换等原因，本发明不仅需要在一维垂直的一个方向上进行处理，而且在二维水平垂直的两个方向上、也就是需要在面上确保自然的清晰度并降低伪色的产生，以便提高画质。另外，在利用比原始图像RAW数据小的小型RAW记录模式进行的摄影、预览显示或HD电影等的动态图像摄影中，为了变更数据尺寸而进行尺寸调整(resize)处理，即使当以在二维方向上像素数据分布出现不均衡的原始图像RAW数据为处理对象，来进行处理变得更复杂的尺寸调整处理时，本发明也能够实现高质量的图像处理。

背景技术

在数字相机中设有用于在CCD(Charge Coupled Device)或MOS(Metal Oxide Semiconductor)等拍摄元件上进行彩色摄像的分色滤光器。利用拜耳方式将R(红)、G(绿)、B(蓝)的原色滤光器以棋盘格状图案(checkerboard pattern)的方式配置。将通过分色滤光器拍摄到的图像数据称为RAW数据。RAW数据与JPEG格式等的数据相比文件尺寸较大，显像(再现)再生处理花费时间。随着拍摄元件的高像素化和高速读出处理技术的发展，已逐渐开始使用比原始图像小的小型RAW图像。小型RAW图像在静止图像拍摄时使用液晶监视器确认被摄体的监视模式或尺寸进行了归一化的动态图像摄影的HD电影中也备受瞩目。作为小型的拍摄处理方法，具有在拍摄元件内将每隔一个像素的同色信号相加进行读出的方法(像素混合读出方法)。由此，能获得输出有效像素数被减少了的小型的RAW数据，能够实现处理时间的缩短和省电。作为像素混合的代表例，有九个像素混合方式和四个像素混合方式。

九个像素混合方式是将水平方向上的每隔一个像素的同色信号的三个像素以及垂直方向上的每隔一个像素的同色信号的三个像素形成的合计九个像素的矩阵的像素数据混合作为一个像素份的数据，将图像尺寸(数据量)设为1/9。另一方面，四个像素混合方式是将水平方向上的每隔一个像素的同色信号的两个个像素以及垂直方向上的每隔一个像素的同色信号的两个像素形成的合计四个像素的矩阵的像素数据混合作为一个像素份的数据，将图像尺寸(数据量)设为1/4。

关于利用原色拜耳阵列的九个像素混合，使用图29～图36进行简单说明。b、g1、g2、r的小写字母表示混合前的彩色要素，B、G1、G2、R表示混合后的彩色要素。b和B表示蓝色；g1和g2表示绿色；r和R表示红色。g1和G1分别表示位于彩色要素b、B的横向相邻的绿色；g2和G2分别表示位于彩色要素b、B的纵向相邻的绿色。基于RGB拜耳阵列的周期性，沿着水平方向的bg或BG的反复的行数据和gr或GR的反复的行数据，在垂直方向上被交替地输出。在混合之后也保持着混合前的拜耳阵列。

图29表示的是混合对象的彩色要素为b(蓝色)的情况。粗线的四边形表示在原始图像RAW数据的分布空间内混合对象的九个彩色要素b的像素数据所占的单位块。在以块为单位的第1行第1列的块中，用圆圈表示的第1行第1列、第1行第3列、第1行第5列、第3行第1列、第3行第3列、第3行第5列、第5行第1列、第5行第3列以及第5行第5列的9个像素b的数据通过相加而被混合。该混合之后的像素数据B，如图30所示，以担当位于上述三行三列的左右方向的中央和上下方向的中央的像素的方式被配置。图30的像素数据B的位置在图29中为同色b的像素位置。另外，后面要提到的四个像素混合的情况在这一点上不同。这一点通过对图36和图41进行比较可知。这种配置方式适用于所有的单位块，混合后的彩色要素B(蓝色)的像素数据的配置像素如图30所示。