專利名稱:濾波器電路、圖像處理設備、成像設備和圖像處理方法
技術領域:
本發(fā)明涉及在保存圖像邊緣的同時對圖像進行平滑(smooth)的濾波器電路,使 用該濾波器電路的圖像處理設備和成像設備,圖像處理方法以及計算機程序。
背景技術:
過去,在用于靜止圖像、運動圖像等的圖像處理設備中,各種濾波器(濾波器電 路)被用來提高圖像質量。作為這些濾波器中的一種,存在被稱為雙邊濾波器(bilateral filter)的濾波器(例如,參見 JP-A-2006-180268)。雙邊濾波器是一種主要用于噪聲去除的非線性濾波器,并且具有如下特性雙邊 濾波器可以在保存圖像邊緣的同時實現(xiàn)圖像的平滑。為了獲得該特性,雙邊濾波器確定不 僅考慮到像素之間的距離還考慮到像素之間的像素值(亮度)差異的權重。在以下說明中, 可以執(zhí)行這種處理的濾波器也被稱為邊緣保存平滑濾波器(edge-preserving smoothing filter)。參考圖IOA到IOC簡要說明了過去的雙邊濾波器的處理原理。圖IOA到IOC是用于說明一種雙邊濾波器的濾波器處理的原理的示圖,該雙邊濾 波器具有包括圍繞關注像素71的五個抽頭(五個像素)的一維濾波器框,即,該雙邊濾波 器具有1X5像素的最小濾波器框。圖IOA是在圖IOB所示的關注像素71中在空間方向上 的權重系數(shù)(關于位置的權重系數(shù))的分布的示圖。圖IOB是在關注像素71以及圍繞關 注像素71的外圍像素72中像素位置和像素電平之間的關系的示圖。圖IOC是在關注像素 71中在電平方向上的權重系數(shù)(關于像素電平的權重系數(shù))的分布的示圖。在圖IOA到IOC所示的示例中,處理是利用按如下所述方式設置的關注像素71的 像素電平Y2來執(zhí)行的。首先,在濾波器框中處在位置XO到X5的五個像素中,按以下公式 1來計算權重ffi(i = 0到4)。公式1Wi = Gspace (Xi_X2) XGlevel (Yi_Y2)公式1中的GspaceOO和GleveKy)是各個像素中在空間方向和電平方向上的權 重系數(shù)的分布函數(shù)。在雙邊濾波器中,GspaceOO和GleveKy)由高斯函數(shù)表示。具體講, Gspace(x)和Glevel (y)分別由以下公式2和3表示。公式2Gspace (x) = exp [~x2/2 a 2]公式3Glevel (y) = exp [~y2/2 σ 2]在上述公式中,公式2中的χ等于Xi_X2 (i = 0到4)。公式3中的y等于Yi_Y2 (i =0到4)。公式2中的σ表示高斯函數(shù)的標準偏差(standard deviation)參數(shù)。關注像素71的像素電平Y2通過如下方法被校正(平滑)使用由公式1計算的 像素的權重Wi和像素的電平值Yi來執(zhí)行以下公式4的算術運算。公式4中的Y2'表示平 滑處理之后的關注像素71的像素電平。
公式4 在過去的雙邊濾波器的濾波器處理中,平滑可以通過改變在空間方向和電平方向 上的權重系數(shù)的分布函數(shù)GspaceOO和GleveKy)的標準偏差參數(shù)σ來調整。通常,噪 聲電平的幅度被認為小于圖像邊緣的電平幅度。因此,通過將電平方向上的權重系數(shù)的分 布函數(shù)GleveKy)的ο調整到噪聲電平的標準偏差,可以在保存圖像邊緣的同時只平滑噪聲。
發(fā)明內容
如上所述,由于雙邊濾波器在保存圖像的邊緣的同時可以只平滑噪聲,因此雙邊 濾波器作為用于提高圖像質量的濾波器是非常有效的。因此,近年來,存在對于開發(fā)具有更 好的特性的邊緣保存平滑濾波器的需求。因此,希望提供具有更高性能的邊緣保存平滑型濾波器電路、包括該濾波器電路 的圖像處理設備和成像設備、圖像處理方法以及計算機程序。根據(jù)本發(fā)明第一實施例,提供了一種包括第一權重系數(shù)計算單元、第一權重系數(shù) 調整單元、第三權重系數(shù)計算單元和校正處理單元的濾波器電路。各個單元的功能如下所 述。第一權重系數(shù)計算單元計算關于第一像素和圍繞該第一像素布置的多個第二像素的像 素電平的第一權重系數(shù)。第一權重系數(shù)調整單元在布置在跨第一像素的對稱位置上的一對 第二像素的第一權重系數(shù)彼此不同時,將這對第二像素的第一權重系數(shù)調整為相同的值。 在調整第一權重系數(shù)時,第一權重系數(shù)調整單元用這對第二像素中具有較小的第一權重系 數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大的第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系 數(shù)。第三權重系數(shù)計算單元將由第一權重系數(shù)調整單元計算出的像素的第一權重系數(shù)與關 于像素的位置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第三權重系數(shù)。校正處理單元使用由第 三權重系數(shù)計算單元計算出的像素的第三權重系數(shù)和像素的像素電平來校正第一像素的 像素電平。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例,提供了一種圖像處理設備,其包括根據(jù)第一實施例的 濾波器電路和控制濾波器電路的處理操作的控制單元。根據(jù)本發(fā)明的第三實施例,提供了一種成像設備,其包括對物體光進行光電轉換 以生成圖像信號的成像單元以及根據(jù)第一實施例的濾波器電路。根據(jù)本發(fā)明的第四實施例,提供了一種圖像處理方法和按下述方式執(zhí)行處理的計 算機程序。首先,計算關于第一像素和圍繞該第一像素布置的多個第二像素的像素電平的 第一權重系數(shù)。隨后,在布置在跨第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù) 彼此不同時,將這對第二像素的第一權重系數(shù)調整為相同的值。在調整第一權重系數(shù)時,用 這對第二像素中具有較小的第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大的 第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)。隨后,將像素的第一權重系數(shù)與關于像素的位 置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第三權重系數(shù)。通過使用像素的第三權重系數(shù)和像 素的像素電平來校正第一像素的像素電平。如上所述,在本發(fā)明的實施例中,布置在跨第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù)被調整為相同的值。因此,在濾波器電路中,可以在穿過第一像素的所有 方向上分布與第一像素對稱的第二像素的第一權重系數(shù),并且使第一權重系數(shù)線性化(線 性相位校正)。在本發(fā)明的實施例中,用布置在跨第一像素的對稱位置上的這對第二像素中具有 較小的第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大的第一權重系數(shù)的第二 像素的第一權重系數(shù)。因此,可以在保存圖像的邊緣的同時只平滑噪聲。如上所述,在本發(fā)明的實施例中,不僅可以在保存圖像的邊緣的同時只平滑噪聲, 還可以使第一權重系數(shù)線性化(線性相位校正)。因此,根據(jù)本發(fā)明的實施例可以提供具有 更高性能的邊緣保存平滑型濾波器電路。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設備的示意性框圖;圖2是根據(jù)本實施例的線性相位邊緣保存平滑濾波器的示意性框圖;圖3是根據(jù)本實施例的線性相位邊緣保存平滑濾波器的更詳細框圖;圖4是在濾波器框中穿過關注像素的軸方向的示圖;圖5是用于說明根據(jù)本實施例的圖像處理方法的過程的流程圖;圖6A是在權重系數(shù)調整之前,在空間方向上的權重系數(shù)的分布示例的示圖;圖6B是在權重系數(shù)調整之前,在電平方向上的權重系數(shù)的分布示例的示圖;圖7A是在權重系數(shù)調整之后,在空間方向上的權重系數(shù)的分布示例的示圖;圖7B是在權重系數(shù)調整之后,在電平方向上的權重系數(shù)的分布示例的示圖;圖8A是在圖4的H軸方向上線性相位邊緣保存平滑濾波器的相位的頻率特性的 曲線圖;圖8B是在圖4的V軸方向上線性相位邊緣保存平滑濾波器的相位的頻率特性的 曲線圖;圖8C是在圖4的U軸方向上線性相位邊緣保存平滑濾波器的相位的頻率特性的 曲線圖;圖9A是在圖4的H軸方向上線性相位邊緣保存平滑濾波器的增益的頻率特性的 曲線圖;圖9B是在圖4的V軸方向上線性相位邊緣保存平滑濾波器的增益的頻率特性的 曲線圖;圖9C是在圖4的U軸方向上線性相位邊緣保存平滑濾波器的增益的頻率特性的 曲線圖;以及圖IOA到IOC是用于說明過去的雙邊濾波器的處理原理的示圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明實施例的濾波器電路、包括該濾波器電路的圖像處理設備和圖像處理 方法的具體示例被參考附圖按如下順序進行說明。本發(fā)明并不局限于以下說明的示例。1.成像設備的配置示例2.圖像處理的過程
3.線性相位邊緣保存平滑濾波器的頻率特性<1.成像設備的配置示例>在本實施例中,諸如照相機之類的成像設備被說明,作為包括根據(jù)本實施例的濾 波器電路的圖像處理設備的示例。但是,根據(jù)本實施例的濾波器電路不僅可以被應用到成 像設備,也可以被應用到具有圖像處理功能的所有設備和系統(tǒng)(例如,顯示器、打印機的顯 示裝置等等)以及包括視頻處理應用的設備。當根據(jù)本實施例的濾波器電路被應用到成像 設備時,該濾波器電路不僅可以被應用到照相機本身,還可以被應用到具有照相功能(相 機模塊)的信息處理設備(例如,便攜式終端設備)。在具體說明根據(jù)本實施例的濾波器電路以及包括該濾波器電路的成像設備的配 置之前,首先對過去的雙邊濾波器或者雙邊濾波器的派生濾波器的問題進行說明。在過去 的雙邊濾波器中,像素中在電平方向上的權重系數(shù)(下文中稱之為電平權重系數(shù))的濾波 器特性由復數(shù)表示。權重系數(shù)的相位相對于空間頻率不具有線性相位屬性(線性)。因此, 具體講,在圖像邊緣附近的區(qū)域中,在某些情況下,圖像波形失真。該問題被更詳細說明。在電平權重系數(shù)的相位是線性的的濾波器中,無論像素中 圖像的空間頻率是否經(jīng)過濾波器處理,相位的延遲量都是固定的,并且出現(xiàn)群組延遲。在 此情況下,相位的延遲差異不會發(fā)生,并且在濾波處理之后,相鄰像素之間圖像波形不會失 真。但是,當如雙邊濾波器中那樣電平權重系數(shù)相對于空間頻率具有非線性相位(是非線 性的)時,在濾波器處理之后,相鄰像素之間在相位上存在延遲差異。當出現(xiàn)延遲差異時, 由于延遲差異的延遲量根據(jù)圖像的圖樣(pattern)而改變,因此圖像波形失真。具體講,在 運動圖像中,即使一物體處于靜止,由于延遲量根據(jù)噪聲影響改變,因此物體圖像的邊緣的 位置也不會靜止而總是波動。在本實施例中,對一種邊緣保存平滑型濾波器電路以及包括該濾波器電路的成像 設備的配置示例進行了說明,該邊緣保存平滑型濾波器電路可以在保持濾波器電路能夠在 保存圖像邊緣的同時實現(xiàn)圖像平滑的特性(過去的雙邊濾波器的特性)的同時解決上述問題。[成像設備的配置]圖1示出根據(jù)本實施例的成像設備的示意性框圖配置。成像設備100包括透鏡1、 成像裝置(成像單元)2、模數(shù)轉換器3 (在下文中,稱之為ADC)和圖像處理單元4。透鏡1、 成像裝置2、ADC 3和圖像處理單元4被從物體光15的入射一側起按該順序布置。成像設備100還包括顯示處理單元5、顯示單元6、控制單元7、存儲單元8、操作輸 入單元9、外部接口單元(在下文中,稱之為外部I/F單元)10、記錄和再現(xiàn)處理單元11和 記錄介質12。成像設備100的各個單元經(jīng)由信號線13被直接或間接電連接。透鏡1捕獲物體光并將物體光聚焦到成像裝置2的成像表面(未示出)上。成像 裝置2對由透鏡1聚焦的物體光進行光電轉換以生成圖像信號。成像裝置2將生成的圖像 信號輸出到ADC 3。作為成像裝置2,例如,可以應用各種類型的圖像傳感器,例如,CCD(電 荷耦合器件)型和CMOS(互補金屬氧化物半導體)型。包括一個成像裝置2的成像設備100的配置示例如圖1所示。但是,本發(fā)明并不 局限于此。當成像設備100例如是彼此獨立地獲取對應于三種顏色R(紅色)、G(綠色)和 B(藍色)的圖像信號的3CCD照相機時,提供三個成像裝置2。在此情況下,在包括三個成像裝置2的成像裝置組和透鏡1之間布置將入射光分離成三種顏色R、G和B的顏色分離棱 鏡。當成像設備100是ICXD照相機時,在透鏡1和成像裝置2之間布置濾色鏡陣列。ADC 3將從成像裝置2輸出的模擬圖像信號轉換成數(shù)字圖像信號,并將數(shù)字轉換 后的圖像信號輸出到圖像處理單元4。當CMOS圖像傳感器被用作成像裝置2時,由于對圖 像信號的模數(shù)轉換處理也在成像裝置2內部執(zhí)行,因此不需要ADC 3。圖像處理單元4對從ADC 3輸出的圖像信號應用各種類型的處理,并將處理后的 圖像信號輸出到顯示處理單元5。圖像處理單元4包括光學系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)校正單元41、 降噪處理單元42、伽馬校正單元43和高頻增強處理單元44。光學系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)校正單元41針對透鏡1引起的圖像信號的失真執(zhí)行校正 處理(針對光學系統(tǒng)的校正處理)并針對成像裝置2引起的失真執(zhí)行校正處理(針對傳感 器系統(tǒng)的校正處理)。在針對光學系統(tǒng)的校正處理中,光學系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)校正單元41 例如執(zhí)行失真校正、色差(aberration)校正、環(huán)境光量丟失校正和閃光校正。在針對傳感 器系統(tǒng)的校正處理中,光學系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)校正單元41例如執(zhí)行用于像素的缺陷校正 和陰影(shading)校正。當CMOS圖像傳感器被用作成像裝置2時,光學系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng) 校正單元41還執(zhí)行垂直條紋(vertical streak)校正等,作為針對傳感器系統(tǒng)的校正處 理。當CXD圖像傳感器被用作成像裝置2時,光學系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)校正單元41還執(zhí)行污 點(smear)校正等,作為針對傳感器系統(tǒng)的校正處理。降噪處理單元42對從光學系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)校正單元41輸出的圖像信號應用噪 聲去除處理,并將經(jīng)噪聲去除處理后的信號輸出到伽馬校正單元43。在本實施例中,在降噪 處理單元42中設置了電平權重系數(shù)相對于空間頻率具有線性相位屬性(線性)的邊緣保 存平滑濾波器50 (在下文中,稱之為線性相位邊緣保存平滑濾波器)。在本實施例中,一種 配置示例被說明,作為線性相位邊緣保存平滑濾波器(濾波器電路)50,在該配置示例中, 過去的雙邊濾波器被進一步改進以賦予電平權重系數(shù)線性相位屬性。線性相位邊緣保存平 滑濾波器50的配置隨后進行詳細說明。伽馬校正單元43校正從降噪處理單元42輸出的圖像信號的伽馬值,以與顯示單 元6的伽馬特性匹配。高頻增強處理單元44執(zhí)行用于增強與由經(jīng)過伽馬校正的圖像信號 獲得的圖像的邊緣部分(輪廓)相對應的高頻分量的校正(輪廓增強校正)。在本實施例中,降噪處理單元42被布置在伽馬校正單元43的前級的示例,即,降 噪處理單元42被布置在圖像信號具有線性的區(qū)域中的示例被說明。但是,本發(fā)明并不局限 于此。降噪處理單元42可以布置在伽馬校正單元43的后級。換言之,降噪處理單元42可 以布置在圖像信號具有非線性的區(qū)域中。但是,即使在降噪處理單元42被布置在伽馬校正 單元43的后級時,也希望降噪處理單元42的布置位置在高頻增強處理單元44的前級。這 是因為即使降噪處理單元42在與圖像的邊緣部分相對應的圖像信號的高頻分量被高頻增 強處理單元44增強之后對圖像信號進行處理,也難以獲得足夠的降噪效果。顯示處理單元5將經(jīng)過圖像處理單元4的各種處理的圖像信號轉換成具有在顯示 單元6中可顯示的形式的信號,并將轉換后的信號輸出到顯示單元6。顯示單元6可以包 括LCD (液晶顯示)或有機EL (電致發(fā)光)面板。顯示單元6將從顯示處理單元5提供的 信號顯示為顯示屏上的圖像??刂茊卧?包括CPU (中央處理單元)??刂茊卧?基于從操作輸入單元9 (隨后將說明)提供的操作信號等來對成像設備100的各個單元執(zhí)行控制。存儲單元8包括ROM(只 讀存儲器)和/或RAM(隨機訪問存儲器)。圖像處理所需的計算機程序和各種數(shù)據(jù)被存儲 在ROM中。RAM被用作用于臨時存儲控制單元7的各種處理的中間結果的工作區(qū)。操作輸入單元9包括諸如按鈕、撥盤和開關之類的操作裝置。操作輸入單元9經(jīng) 由操作裝置從用戶接收預定的操作輸入,生成與操作輸入的內容相對應的操作信號,并將 生成的操作信號輸出到控制單元7。外部I/F單元10包括可以連接到外部設備的輸入和輸出端子(未示出)。外部 I/F單元10經(jīng)由輸入和輸出端子來執(zhí)行成像設備100和外部設備之間的數(shù)據(jù)輸入和輸出。記錄和再現(xiàn)處理單元11被連接到隨后將說明的記錄介質12。記錄和再現(xiàn)處理單 元11執(zhí)行用于將從圖像處理單元4輸出的圖像信號記錄在記錄介質12上的處理、用于讀 出和再現(xiàn)記錄在記錄介質12中的圖像數(shù)據(jù)的處理、以及用于將再現(xiàn)的再現(xiàn)信號輸出到顯 示處理單元5的處理。記錄介質12可以包括HDD (硬盤驅動器)、半導體存儲器或光盤。記錄介質12例 如存儲已經(jīng)經(jīng)過圖像處理單元4的處理的圖像信號和由外部的記錄裝置等記錄的圖像信號。[線性相位邊緣保存平滑濾波器的配置]在圖2和3中示出了線性相位邊緣保存平滑濾波器(濾波器電路)50的示意性框 圖配置。圖3是比圖2所示更詳細地示出線性相位邊緣保存平滑濾波器50的內部配置的 示圖。在圖2和3所示示例中,具有包括3X3個像素的濾波器框的線性相位邊緣保存平滑 濾波器50被說明。濾波器框并不局限于3X3個像素,而是可以根據(jù)整個視頻的大小、應用 等被適當?shù)馗淖?。在本實施例中,?X3個像素為單位的輸入圖像信號(圖像信號)60被輸入到線 性相位邊緣保存平滑濾波器50。線性相位邊緣保存平滑濾波器50使用3X3個像素中的中 心像素(在下文中,稱之為關注像素)61的像素電平和與關注像素61的外圍鄰近的八個像 素62(在下文中,稱之為外圍像素)的像素電平來對關注像素61的像素電平進行平滑。在以下說明中,在濾波器框中的像素的位置X和像素電平Y由圖2中在從左到右 方向上的索引i ( = 0到2)和圖2中在從下到上方向上的索引j ( = 0到2)來表示。例如, 關注像素(第一像素)61的位置和像素電平被分別表示為Xll和Y11。線性相位邊緣保存平滑濾波器50包括權重系數(shù)處理單元51和加權像素加法單元 (校正處理單元)56。權重系數(shù)處理單元51和加權像素加法單元56被從輸入圖像信號60 的輸入一側起按該順序布置。權重系數(shù)處理單元51分別計算3X3濾波器框中的像素的權重Wi j。如圖3所示, 權重系數(shù)處理單元51主要包括電平權重系數(shù)計算單元(第一權重系數(shù)計算單元)52、電平 權重系數(shù)調整單元(第一權重系數(shù)調整單元)53、空間權重系數(shù)提供單元54和求積單元 (第三權重系數(shù)計算單元)55。電平權重系數(shù)計算單元52計算在3X3濾波器框中的像素的電平權重系數(shù) Wlevelti, j](第一權重系數(shù))。在本實施例中,電平權重系數(shù)計算單元52基于3X3濾波 器框中的像素(關注像素61或外圍像素(第二像素)62)的像素電平Yij和關注像素61 的像素電平Yll之間的差值(Yij-Yll)來計算電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]。具體講,電平權重系數(shù)計算單元52根據(jù)如下公式5來計算像素的電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]。公式5Wlevel [i, j] = Glevel (Yij-Yll)為了實現(xiàn)公式5的算術運算,如圖3所示,電平權重系數(shù)計算單元52包括多個電 平權重系數(shù)計算電路52a。在本示例中,由于使用3X3濾波器框,因此在電平權重系數(shù)計算 單元52中設置了 9個電平權重系數(shù)計算電路52a。在圖3中,為了簡化說明,只有用于計算 在位置X20和位置X02上的外圍像素62的電平權重系數(shù)Wlevel [2,0] ^P Wlevel
的 電平權重系數(shù)計算電路52a被示出。關注像素61的像素電平Yll和3X3濾波器框中的像素的像素電平Yij被分別輸 入到電平權重系數(shù)計算電路52a的兩個輸入端子。電平權重系數(shù)計算電路52a基于輸入到 其的關注像素61的像素電平Yll和像素的像素電平Yij來根據(jù)公式5計算電平權重系數(shù) Wlevelti, j] 0電平權重系數(shù)計算電路52a將計算出的電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]輸出到 電平權重系數(shù)調整單元53。電平權重系數(shù)調整單元53調整電平權重系數(shù)Wlevel [i,j],以使得由電平權重系 數(shù)計算單元52計算出的外圍像素62的電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]在穿過關注像素61的 所有軸方向上相對于關注像素61對稱。由于諸如雙邊濾波器之類的邊緣保存平滑濾波器 是FIR濾波器,因此可以通過將濾波器系數(shù)設置得在一維軸上相對于濾波器的中心對稱來 使相位特性線性化。在電平權重系數(shù)調整單元53中電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]被設置得相對于關注 像素61對稱的軸方向如圖4所示。在四個軸方向之中,兩個方向是關注像素61的側面相對 方向(相對側面方向),其余兩個方向是關注像素61的對角方向。具體講,相對側面方向之 一是從位置XOl上的外圍像素62到位置X21上的外圍像素62的軸方向(圖4中的H(水 平)軸方向)。另一相對側面方向是從位置XlO上的外圍像素62到位置X12上的外圍像素 62的軸方向(圖4中的V(垂直)軸方向)。對角方向之一是從位置XOO上的外圍像素62 到位置X22上的外圍像素62的軸方向(圖4中的RU(右上)軸方向)。另一對角方向是從 位置X02上的外圍像素62到位置X20上的外圍像素62的軸方向(RD(右下)軸方向)。電平權重系數(shù)調整單元53調整外圍像素62的電平權重系數(shù)Wlevel [i,j],以使 得外圍像素62的電平權重系數(shù)WleVel[i,j]在穿過關注像素61的四個軸方向上相對于關 注像素61對稱。具體講,在本實施例中,電平權重系數(shù)調整單元53根據(jù)以下公式6調整電 平權重系數(shù)Wlevel [i,j]。公式6Wlevel [i, j] = Wlevel [2_i,2_j] = α ij外圍像素62的電平權重系數(shù)WleVel[i,j]通過根據(jù)公式6調整像素的電平權重 系數(shù)WleveUi,j]而被設置得相對于關注像素61對稱。此外,在本實施例中,電平權重系 數(shù)α ij被調整為Wlevel [i,j]和Wlevel [2_i,2_j]中的較小值。換言之,電平權重系數(shù) α ij通過以下公式7來計算。公式7α ij = min(fflevel[i, j], Wlevel [2-i, 2-j])電平權重系數(shù)α ij由于下述原因被調整為Wlevel [i,j]和Wlevel [2_i,2_j]中的較小值。通常,由于噪聲具有高頻分量,因此截止頻率(cutoff frequency)從濾波器進行 噪聲去除的角度看被設計為截去高頻分量。截止頻率指的是當濾波器截去某一頻帶時其增 益在通帶(pass band)中的最大增益為_6dB的頻率。當截止頻率很低時,像素電平的平滑 被加強。當截止頻率很高時,在圖像中遺留有較高頻的信號分量。因此,假設物體圖像的邊緣被包括在3X3個像素的濾波器中。在此情況下,與邊 緣相對應的頻率分量被包括在穿過關注像素61的所有方向之中跨邊緣的軸方向上的空間 頻率特性的高頻區(qū)域中。因此,希望在跨邊緣的軸方向上將濾波器的截止頻率設置得高到 一定程度,以保留與邊緣相對應的頻率分量。另一方面,與邊緣相對應的頻率分量沒有包括 在穿過關注像素61的所有方向之中沿邊緣的方向上的空間頻率特性中。因此,希望盡可能 地降低截止頻率以進一步加強像素電平的平滑。在本實施例中,可以通過將電平權重系數(shù)α ij設置為滿足公式7來根據(jù)邊緣方向 改變在軸方向上的截止頻率并滿足與邊緣相對應的軸方向和截止頻率之間的兩個條件。換 言之,通過根據(jù)公式7將電平權重系數(shù)α ij設置為在穿過關注像素61的所有方向上對稱, 可以在保持電平權重系數(shù)的相位的線性的同時實現(xiàn)邊緣保存平滑。這在隨后將說明的線性 相位邊緣保存平滑濾波器的頻率特性中將更具體地說明??臻g權重系數(shù)提供單元54輸出3X3濾波器框中的像素的空間權重系數(shù) Wspace [i,j](第二權重系數(shù))。空間權重系數(shù)Wspace [i,j]是基于3 X 3濾波器框中的像素 (關注像素61或外圍像素62)的位置Xij與關注像素61的位置Xll之間的差值(Xij-Xll) 來計算的。具體講,像素的空間權重系數(shù)WspaCe[i,j]由以下公式8計算。公式8Wspace [i, j] = Gspace(Xij-Xll)空間權重系數(shù)WspaCe[i,j]在穿過關注像素61的所有軸方向上對稱并具有固定 值。因此,空間權重系數(shù)WspaCe[i,j]在3X3濾波器框中的像素中的分布可以預先作為表 存儲在空間權重系數(shù)提供單元54中。在每次輸入3X3個像素的輸入圖像信號60時,空間 權重系數(shù)提供單元54可以根據(jù)公式8計算空間權重系數(shù)Wspace [i,j]。求積單元55將從電平權重系數(shù)調整單元53輸出的像素的電平權重系數(shù)α ij與 從空間權重系數(shù)提供單元54輸出的空間權重系數(shù)WspaCe[i,j]求積以計算3X3濾波器框 中的像素的權重Wi j。具體講,求積單元55執(zhí)行以下公式9的算術運算以計算權重Wi j (第 三權重系數(shù))。公式9Wij = Wspace[i, j] X α ij為了實現(xiàn)公式9的算術運算,如圖3所示,求積單元55包括多個求積器55a。在本 示例中,由于使用3X3濾波器框,因此在求積單元55中設置9個求積器55a。在圖3中,為 了簡化說明,只有用于計算在位置X20和位置X02上的外圍像素62的權重W20和W02的求 積器55a被示出。求積單元55將由求積器55a計算的權重Wij輸出到隨后將描述的加權 像素加法單元56中的求積器57和平均處理單元58。加權像素加法單元56使用從權重系數(shù)處理單元51輸出的3X3濾波器框中的像 素的權重Wi j對像素的電平值Yi j進行加權,并將加權后的像素的電平值相加并取平均。加權像素加法單元56將以這種方式計算出的電平值設置為在對關注像素61進行平滑處理之 后的電平值Yll'。具體講,加權像素加法單元56執(zhí)行以下公式10的算術運算。公式10 為了實現(xiàn)公式10的算術運算,如圖3所示,加權像素加法單元56包括多個求積器 57和平均處理單元58。在本示例中,使用3X3濾波器框,因此在加權像素加法單元56中 設置9個求積器57。每個求積器57計算公式10中的分子10_\¥0_”的值。在圖3中,為了簡化說明, 只有分別用于對位置X20和位置X02上的外圍像素62應用“W20XY20”和“W02XY02”的 算術運算的求積器57被示出。求積器57將計算出的“WijXYij”的值輸出到平均處理單 元58。平均處理單元58使用從權重系數(shù)處理單元51輸出的像素的權重Wi j和從求積器 57輸出的“WijXYij”的值來執(zhí)行公式10的算術運算。<2.圖像處理的過程〉下面將參考圖5來說明本實施例中線性相位邊緣保存平滑濾波器50中的圖像處 理的過程。圖5是用于說明該圖像處理過程的流程圖。首先,線性相位邊緣保存平滑濾波器50獲取圍繞關注像素61的3 X 3個像素的輸 入圖像信號60 (步驟Si)。像素的電平值Yij被輸入到權重系數(shù)處理單元51和加權像素加 法單元56。隨后,在權重系數(shù)處理單元51中的電平權重系數(shù)計算單元52基于公式5計算 3X3個像素中的像素的電平權重系數(shù)Wlevel [i,j](步驟S2)。在圖6A和6B中,在步驟S2中獲得的3 X 3個像素中的像素的權重系數(shù)Wlevel [i, j]的分布的示例被示出。圖6A是空間權重系數(shù)WspaCe[i,j]的分布示例的示圖。圖6B是 電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]的分布示例的示圖。在圖6A和6B中,沿3 X 3個像素中的RD 軸方向(參見圖4)出現(xiàn)物體的邊緣65的示例被示出。在步驟S2的處理結束時,權重系數(shù)Wlevel[i,j]的分布與在過去的雙邊濾波器中 的處理所獲得的分布相同。因此,空間權重系數(shù)WspaCe[i,j]的分布(圖6A)在所有軸方 向中相對于關注像素61對稱。但是,電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]的分布(圖6B)取決于軸 方向相對于關注像素61是不對稱的并且具有非線性相位屬性(非線性)。隨后,電平權重系數(shù)調整單元53調整電平權重系數(shù)Wlevel [i,j],以使得3X3個 像素中的像素的電平權重系數(shù)Wlevel[i,j]在所有軸方向上都相對于關注像素61對稱 (步驟S3 線性相位校正處理)。電平權重系數(shù)調整單元53根據(jù)公式7調整電平權重系數(shù) Wlevel [i,j]。電平權重系數(shù)調整單元53將通過線性相位校正處理計算的像素的電平權重 系數(shù)α ij輸出到求積單元55。在圖7A和7B中,在步驟S3中獲得的3X 3個像素中的像素的電平權重系數(shù) fflevel[i, j]的分布示例被示出。圖7A是空間權重系數(shù)WspaCe[i,j]的分布示例的示圖。 圖7B是電平權重系數(shù)Wlevel [i,j]的分布示例的示圖。圖7A和7B所示的分布是通過將 步驟S3中針對電平權重系數(shù)的調整處理應用到圖6A和6B所示的電平權重系數(shù)Wlevel [i, j]分布示例而獲得的示例。
在圖7B所示示例中,在H軸方向上,在位置X21上的外圍像素62的電平權重系數(shù) α 21被從1改變到0. 5,以被調整到在位置XOl上的外圍像素62的電平權重系數(shù)α 01 (= 0. 5)。在V軸方向上,在位置Χ12上的外圍像素62的電平權重系數(shù)α 12被從1改變到0.3, 以被調整到在位置Xio上的外圍像素62的電平權重系數(shù)α10( = 0.3)。在RU軸方向上, 在位置Χ22上的外圍像素62的電平權重系數(shù)α 22被從1改變到0. 1,以被調整到在位置 XOO上的外圍像素62的電平權重系數(shù)α 00( = 0. 1)。在步驟S3中,如上所述,電平權重系數(shù)調整單元53將電平權重系數(shù)Wlevel [i,j] 調整為在3X3個像素中在所有軸方向上相對于關注像素61對稱??臻g權重系數(shù)WspaCe[i, j]分布在3X3個像素中的所有軸方向上都是相對于關注像素61對稱的且是固定的。隨后,求積單元55從空間權重系數(shù)提供單元54讀出像素的空間權重系數(shù) Wspace [i, j]。求積單元55將輸入到求積單元55的空間權重系數(shù)Wspace [i,j]的值與經(jīng) 電平權重系數(shù)調整后的像素的電平權重系數(shù)α ij的值求積,以計算權重Wij (步驟S4)。求 積單元55將計算出的像素的權重Wij輸出到加權像素加法單元56。隨后,加權像素加法單元56使用從輸入圖像信號60直接獲得的像素的電平值 Yij和從求積單元55輸入的像素的權重Wij來根據(jù)公式10計算關注像素61的電平值 Yll'(步驟S5)。具體講,加權像素加法單元56利用求積器57將從輸入圖像信號60直接 獲得的像素的電平值Yi j和從求積單元55輸入的像素的權重Wi j求積,利用平均處理單元 58將求積的值相加,并利用權重Wij對相加的值取平均。加權像素加法單元56將經(jīng)過平滑處理的關注像素61的電平值Yll'輸出到布置 在后級的預定電路(步驟S6)。在本實施例的線性相位邊緣保存平滑濾波器50中,關注像 素61的電平值Yll'按上述方式被平滑。<3.線性相位邊緣保存平滑濾波器的頻率特性〉下面將參考圖8A到8C和圖9A到9C來說明本實施例中的線性相位邊緣保存平滑 濾波器50的電平權重系數(shù)的濾波器特性的相位分量和幅度分量(增益)的頻率特性。如 上所述,電平權重系數(shù)Wlevel [i,j] ( = α ij)的濾波器特性由復數(shù)表示。因此,在對電平 權重系數(shù)WleveUi,j]的濾波器特性求值時,相位分量和幅度分量兩者都需要求值。在以 下說明中,當圖7B所示的電平權重系數(shù)被用于3X3個像素中的像素時獲得的濾波器特性 被說明。首先,在本實施例中的線性相位邊緣保存平滑濾波器的電平權重系數(shù)的濾波器特 性中的相位分量的頻率特性被說明。電平權重系數(shù)的濾波器特性中的相位的頻率特性如圖 8A到8C所示。圖8A是在H軸方向上的電平權重系數(shù)的濾波器特性的相位的頻率特性的 曲線圖。圖8B是在V軸方向上的電平權重系數(shù)的濾波器特性的相位的頻率特性的曲線圖。 圖8C是在RU軸方向上的電平權重系數(shù)的濾波器特性的相位的頻率特性的曲線圖。為了比 較,在圖8A到8C中,在線性相位校正處理被應用到電平權重系數(shù)時所獲得的電平權重系數(shù) 的濾波器特性的相位的頻率特性(比較示例在過去的雙邊濾波器中的圖像處理)也被示 出。作為比較示例的雙邊濾波器中的3 X 3個像素中的像素的電平權重系數(shù)的分布,使用圖 6B所示的分布。在圖8A到8C中,橫坐標表示空間頻率,縱坐標表示電平權重系數(shù)的濾波器特性中 的相位。在圖8A到8C中用實線指示的頻率特性是本實施例的特性。由虛線指示的頻率特性是比較示例的特性。在比較示例的雙邊濾波器中,如圖6B所示,電平權重系數(shù)的分布在H軸方向、V軸 方向和RU軸方向上是相對于關注像素61不對稱的。因此,如圖8A到8C中的虛線特性所 指示的,電平權重系數(shù)的濾波器特性的相位相對于空間頻率波動(是非線性的)。另一方面,在本實施例中的線性相位邊緣保存平滑濾波器50中,如圖7B所示,電 平權重系數(shù)的分布在所有軸方向上都是相對于關注像素61對稱的。因此,如圖8A到8C中 的實線特性所指示的,電平權重系數(shù)的濾波器特性的相位相對于空間頻率是固定的。雖然圖中沒有示出,但是在本實施例以及比較示例中,在沿邊緣65的RD軸方向 上,外圍像素62的電平權重系數(shù)都是相對于關注像素61對稱的。因此,在兩種情況下,電 平權重系數(shù)的相位的濾波器特性的頻率特性都是相對于空間頻率固定的。從以上描述可以看出,通過將外圍像素62的電平權重系數(shù)的分布設置為在穿過 關注像素61的所有軸方向上都相對于關注像素61對稱而使得相位特性被線性化。因此, 在本實施例中,濾波器處理之后不會在相鄰像素之間發(fā)生相位上的延遲差異。在濾波器處 理后的圖像波形不會失真。下面將說明本實施例中的線性相位邊緣保存平滑濾波器的電平權重系數(shù)的濾波 器特性中的幅度分量(增益)的頻率特性。在圖9A到9C中,電平權重系數(shù)的濾波器特性 中的幅度的頻率特性被示出。圖9A是在H軸方向上電平權重系數(shù)的濾波器特性中的幅度 的頻率特性的曲線圖。圖9B是在V軸方向上電平權重系數(shù)的濾波器特性中的幅度的頻率 特性的曲線圖。圖9C是在RU軸方向上電平權重系數(shù)的濾波器特性中的幅度的頻率特性的 曲線圖。在圖9A到9C中,橫坐標表示空間頻率,縱坐標表示電平權重系數(shù)的濾波器特性中 的幅度。在圖9A到9C中,在比較示例中的電平權重系數(shù)的濾波器特性中的幅度的頻率特 性也被示出。在圖9A到9C中用實線指示的頻率特性是本實施例的特性。用虛線指示的頻 率特性是比較示例的特性。在沿邊緣65的RD軸方向上,本實施例和比較示例中的電平權 重系數(shù)的濾波器特性中的幅度的頻率特性是相同的。因此,該頻率特性的說明被省略。如在圖9A到9C所示的電平權重系數(shù)的濾波器特性中的幅度的頻率特性所顯而易 見,可以看出,在本實施例中,按外圍像素62的電平權重系數(shù)α ij的小度(smallness)的 順序,即,按RU軸方向、V軸方向和H軸方向的順序,截止頻率較高。這表明在空間頻率特 性的高頻區(qū)域中剩余的與邊緣65相對應的頻率分量按RU軸方向、V軸方向和H軸方向的 順序增大。因此,在本實施例中,可以減小截止頻率并增大在沿著邊緣65的軸方向上的平 滑,并且增大在跨邊緣65的軸方向上的截止頻率并保留與邊緣65相對應的頻率分量。這從圖7B所示的外圍像素62的電平權重系數(shù)α ij的分布中也是顯而易見的。 在圖7B所示的外圍像素62的電平權重系數(shù)α ij的分布中,電平權重系數(shù)α ij按RU軸方 向、V軸方向和H軸方向的順序減小。因此,平滑度也按該順序減小。這表明邊緣65附近 的像素之間的電平差異按RU軸方向、V軸方向和H軸方向的順序增大(邊緣變陡峭),并且 表明在空間頻率特性的高頻區(qū)域中剩余的與邊緣65相對應的頻率分量增大。當在本實施例中的電平權重系數(shù)的濾波器特性中的幅度的頻率特性被與比較示 例中的情況相比較時,具體講,在RU軸方向上的特性中(參見圖9C),在本實施例中,在高頻 區(qū)域中權重幅度的下降變得非常平緩。因此,在本實施例中,在包括了大量與邊緣65相對應的頻率分量的軸方向(例如RU軸方向)上,可以包括數(shù)量大得多的該頻率分量。因此, 可以進一步提高對邊緣65的保存。從本實施例中的線性相位邊緣保存平滑濾波器50的頻率特性可見,可以在保持 過去的邊緣保存平滑濾波器的特性的同時對電平權重系數(shù)的相位賦予線性。因此,在本實 施例中的線性相位邊緣保存平滑濾波器50中,可以抑制圖像的失真并實現(xiàn)與過去的邊緣 保存平滑濾波器相同的效果。在本實施例中的線性相位邊緣保存平滑濾波器50中,除了上 述效果之外,還可以獲得下面將說明的效果。過去,存在一種靜態(tài)濾波器,其權重系數(shù)具有線性相位屬性(其權重系數(shù)總是固 定的)。在這種濾波器中,一般而言,濾波器系數(shù)被設置得相對于作為中心點的關注像素呈 放射狀對稱。另一方面,在本實施例中,外圍像素62的電平權重系數(shù)被根據(jù)外圍像素62的 輸入像素電平自適應地調整,以便相對于穿過關注像素61的所有軸方向都對稱。因此,在 本實施例中,與具有線性相位屬性的靜態(tài)濾波器相比,可以進一步提高對邊緣的保存。此外,在本實施例中的線性相位邊緣保存平滑濾波器50中,可以減小相位線性化 過程中包含的資源影響(硬件成本)。因此,電路的可能性很高。在本實施例中,已經(jīng)說明了濾波器框包括3X3個像素的示例。但是,本發(fā)明并不 局限于此。例如,即使在使用具有大于3X3個像素的濾波器框時,也可以基于與上述原理 相同的原理來應用本發(fā)明。在諸如雙邊濾波器之類的邊緣保存平滑濾波器中,在沿著邊緣 的軸方向上的平滑程度被最大化。當濾波器框更大時,可以獲得這種效果的濾波器框的軸 方向增多,并因此可以使濾波器框盡可能的大。在本實施例中,已經(jīng)說明了本發(fā)明被應用到過去的雙邊濾波器的示例。但是,本發(fā) 明并不局限于此。例如,諸如ε濾波器、NL(非局部)均值濾波器和三邊濾波器之類的雙 邊濾波器的派生濾波器也具有非線性相位屬性。因此本發(fā)明也可以被應用到這些濾波器并 且可實現(xiàn)相同的效果。在本實施例中,圖像處理設備(成像設備)被配置為專用設備的示例被說明。但 是,本發(fā)明并不局限于此。例如,本實施例中的處理可以通過將用于執(zhí)行本實施例中的圖像 處理的軟件(計算機程序)安裝到連接有所需的外圍設備以執(zhí)行各種數(shù)據(jù)處理的個人計算 機上來執(zhí)行。在此情況下,用于執(zhí)行本實施例中的處理的計算機程序除了通過諸如光盤和 半導體存儲器之類的介質被分發(fā)之外,還可以經(jīng)過傳輸手段(例如因特網(wǎng))來下載。本申請包含與2009年5月29日遞交到日本專利局的日本在先專利申請JP 2009-131290中所公開的內容相關的主題,該在先申請的全部內容通過引用被結合于此。本領域技術人員應該理解,取決于設計需求和其他因素,可以在所附權利要求或 其等同物的范圍之內進行各種修改、組合、子組合和變更。
權利要求
一種濾波器電路,包括第一權重系數(shù)計算單元,其計算關于第一像素和圍繞該第一像素布置的多個第二像素的像素電平的第一權重系數(shù);第一權重系數(shù)調整單元,其在布置在跨所述第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù)彼此不同時,用這對第二像素中具有較小第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù);第三權重系數(shù)計算單元,其將由所述第一權重系數(shù)調整單元計算出的像素的第一權重系數(shù)與關于像素的位置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第三權重系數(shù);以及校正處理單元,其使用由所述第三權重系數(shù)計算單元計算出的像素的第三權重系數(shù)和像素的像素電平來校正所述第一像素的像素電平。
2.如權利要求1所述的濾波器電路,其中由所述第一權重系數(shù)計算單元計算出的像素的第一權重系數(shù)由以像素的像素電平與 所述第一像素的像素電平之間的差值為變量的高斯函數(shù)來表示,并且所述像素的第二權重系數(shù)由以像素到所述第一像素的距離為變量的高斯函數(shù)來表示。
3.一種圖像處理設備,包括濾波器電路,其包括第一權重系數(shù)計算單元,其計算關于第一像素和圍繞該第一像素 布置的多個第二像素的像素電平的第一權重系數(shù);第一權重系數(shù)調整單元,其在布置在跨 所述第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù)彼此不同時,用這對第二像素 中具有較小第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大第一權重系數(shù)的第 二像素的第一權重系數(shù);第三權重系數(shù)計算單元,其將由所述第一權重系數(shù)調整單元計算 出的像素的第一權重系數(shù)與關于像素的位置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第三權重 系數(shù);以及校正處理單元,其使用由所述第三權重系數(shù)計算單元計算出的像素的第三權重 系數(shù)和像素的像素電平來校正所述第一像素的像素電平;以及控制單元,其控制所述濾波器電路的處理操作。
4.一種成像設備,包括成像單元,其對物體光進行光電轉換以生成圖像信號;以及濾波器電路,其包括第一權重系數(shù)計算單元,其計算關于第一像素和圍繞該第一像素 布置的多個第二像素的像素電平的第一權重系數(shù);第一權重系數(shù)調整單元,其在布置在跨 所述第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù)彼此不同時,用這對第二像素 中具有較小第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大第一權重系數(shù)的第 二像素的第一權重系數(shù);第三權重系數(shù)計算單元,其將由所述第一權重系數(shù)調整單元計算 出的像素的第一權重系數(shù)與關于像素的位置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第三權重 系數(shù);以及校正處理單元,其使用由所述第三權重系數(shù)計算單元計算出的像素的第三權重 系數(shù)和像素的像素電平來校正所述第一像素的像素電平。
5.一種圖像處理方法,包括以下步驟計算關于第一像素和圍繞該第一像素布置的多個第二像素的像素電平的第一權重系數(shù);在布置在跨所述第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù)彼此不同時, 用這對第二像素中具有較小第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù);將像素的第一權重系數(shù)與關于像素的位置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第三權 重系數(shù);以及使用像素的第三權重系數(shù)和像素的像素電平來校正所述第一像素的像素電平。
6. 一種安裝在計算機上的計算機程序,其致使計算機執(zhí)行以下處理 用于計算關于第一像素和圍繞該第一像素布置的多個第二像素的像素電平的第一權 重系數(shù)的處理;用于在布置在跨所述第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù)彼此不 同時,用這對第二像素中具有較小第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較 大第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)的處理;用于將像素的第一權重系數(shù)與關于像素的位置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第 三權重系數(shù)的處理;以及用于使用像素的第三權重系數(shù)和像素的像素電平來校正所述第一像素的像素電平的 處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了濾波器電路、圖像處理設備、成像設備和圖像處理方法。該濾波器電路包括第一權重系數(shù)計算單元,其計算關于第一像素和圍繞該第一像素布置的多個第二像素的像素電平的第一權重系數(shù);第一權重系數(shù)調整單元,其在布置在跨所述第一像素的對稱位置上的一對第二像素的第一權重系數(shù)彼此不同時,用這對第二像素中具有較小的第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù)來替換具有較大的第一權重系數(shù)的第二像素的第一權重系數(shù);第三權重系數(shù)計算單元,其將第一權重系數(shù)與關于像素的位置的第二權重系數(shù)求積,來計算像素的第三權重系數(shù);以及校正處理單元,其使用第三權重系數(shù)和像素的像素電平來校正所述第一像素的像素電平。
文檔編號H04N5/225GK101902562SQ201010189088
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權日2009年5月29日
發(fā)明者川島學 申請人:索尼公司