專利名稱：信號處理裝置、信號處理方法、成像設(shè)備和成像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及信號處理裝置、信號處理方法、成像設(shè)備和成像處理方法。更具體地，本公開涉及對著色邊緣(colored edge,下文中稱作彩色條紋(color fringe))進(jìn)行校正的技術(shù)，該著色邊緣發(fā)生在圖像中包含的亮物體的邊界處。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，已知一種線性矩陣電路，其執(zhí)行對由成像裝置讀取的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)(下文中稱作為“RGB”)各個顏色中每一者的圖像信號的像素值的增益進(jìn)行調(diào)整的處理，來增強(qiáng)顏色再現(xiàn)性，諸如圖像的色調(diào)或者顏色的飽和度。這里，“顏色再現(xiàn)性”指的是輸出到顯示裝置(諸如監(jiān)視器)的圖像按物體的原始顏色再現(xiàn)的程度。此外，對像素值的增益進(jìn)行調(diào)整的線性矩陣電路的處理被稱作為“與線性矩陣增益相乘”。
在基于與線性矩陣相乘之后的圖像信號的圖像中，在亮物體的邊界處可能發(fā)生著色邊緣。著色邊緣可以被稱作為“彩色條紋”并且彩色條紋可能對于用戶很明顯。用戶可以識別發(fā)生彩色條紋的部分并感覺到不一致的部分。將會參照圖5到圖SB描述彩色條紋的原因以及具有彩色條紋的圖像的示例。圖5示出了當(dāng)在L*a*b*顏色空間中與理想線性矩陣增益相乘時的色度值的示例。在圖5和下文中描述的圖6中示出的L*a*b*顏色空間表示a*和b*軸被用作坐標(biāo)軸的坐標(biāo)系統(tǒng)，并且表示光亮度的L*軸上的值被固定到預(yù)定的值。在L*a*b*顏色空間中，當(dāng)像素的色度值在由a*和b*軸構(gòu)成的色調(diào)坐標(biāo)上移動時，像素的色調(diào)改變。a*軸的正方向表示紅色，負(fù)方向表示藍(lán)綠色(青綠色)或綠色。另一方面，b*軸的正方向表示黃色，并且負(fù)方向表示藍(lán)色。此外，原點(diǎn)是無色的，并且色彩隨著離開原點(diǎn)的距離而增加。假設(shè)當(dāng)線性矩陣電路的操作關(guān)閉并且沒有與線性矩陣增益相乘，那么色度點(diǎn)100存在于色調(diào)坐標(biāo)(a*，b*) = (8，28)處。這里，需要打開現(xiàn)有技術(shù)的線性矩陣電路，使得由色度點(diǎn)100表示的色調(diào)在由坐標(biāo)(_18，60)的色度點(diǎn)101表示的顏色處。圖6示出了當(dāng)在L*a*b*顏色空間與線性矩陣增益實(shí)際相乘時的色度值的示例。如圖6所示，當(dāng)線性矩陣電路的操作被打開并且與線性矩陣增益相乘時，可能與過度大的線性矩陣增益相乘，使得所得到的色調(diào)超出期望的色度點(diǎn)101并且被設(shè)置在色度點(diǎn)102。由于與線性矩陣增益相乘而導(dǎo)致的色調(diào)的改變被稱作為“色調(diào)的旋轉(zhuǎn)”。圖7A和圖7B示出的是線性矩陣增益太大以使得在圖像中可以看到彩色條紋。圖7A示出了基于在與線性矩陣增益相乘之前的圖像信號的圖像的示例。圖7B示出了基于在與線性矩陣增益相乘之后的圖像信號的圖像的示例。在圖7A中，通過在暗室中對具有進(jìn)入其中的的亮的外部光的格子窗進(jìn)行成像而獲得的、并且基于在與線性矩陣增益相乘之前的圖像信號的圖像被描述為原始圖像。在原始圖像的一部分的放大部分105中，顏色滲透到亮的外部景觀與暗的格子部分之間的邊界中。另一方面，在圖7B中，線性矩陣增益與原始圖像的圖像信號相乘，由此增強(qiáng)了與放大部分105相對應(yīng)的放大部分106中的藍(lán)色條紋。下文中，在圖像中可以看到的由于線性矩陣增益的相乘而具有增強(qiáng)染色可見性的彩色條紋將會被稱作為條紋增強(qiáng)。圖8A和圖SB示出了其中與過大的線性矩陣增益相乘以使得在發(fā)生彩色條紋的部分中梯度差異消失(下文中被稱作“梯度消失”)的顯示示例。圖8A示出了基于在與線性矩陣增益相乘之前的圖像信號的圖像的示例。圖SB示出了基于在與線性矩陣增益相乘之后的圖像信號的圖像的示例。在圖8A中，通過在暗室中對具有從其中進(jìn)入的亮的外部光的格子窗進(jìn)行成像而獲得的、并且基于沒有與線性矩陣增益相乘的圖像信號的圖像被描述為原始圖像。在原始圖像的一部分的放大部分107中，在亮的外部景觀與暗的格子部分之間的亮度差異較大。另一方面，在圖8B中，線性矩陣增益與原始圖像相乘，由此線性矩陣增益在與放大部分107相對應(yīng)的放大部分108中如此之大，以使得在格子部分中的梯度消失。這種梯度消失發(fā)生的原因是由于暗部分與亮部分之間的水平差異較大，并且水平差異由于線性矩陣增益的相乘而增加，使得水平差異超出可以由監(jiān)視器等顯示的水平。因此，圖8B中的圖像可以被認(rèn)為是表現(xiàn)出了物體的梯度差異沒有被足夠地表現(xiàn)，并且質(zhì)量不好。JP-A-2007-36719公開了一種技術(shù)，其對在線性矩陣增益的調(diào)整之后獲得的結(jié)果進(jìn)行反饋，以調(diào)整圖像信號的高頻成分的增益，來由此減少在色調(diào)改變的位置處的噪音。JP-A-2010-178226公開了一種技術(shù)，其在顏色分離之后校正Y信號的大的斜率以由此減少顏色條紋。

發(fā)明內(nèi)容
存在多種彩色條紋的起因。其光學(xué)起因包括設(shè)置在成像裝置前方以將入射光分離為多種顏色的棱鏡透鏡的倍率色差。此外，在由線性矩陣電路調(diào)整圖像的增益時，顏色可以由于內(nèi)在像差或從周圍像素泄露的光而被增強(qiáng)。此外，當(dāng)在圖像的亮部分由于成像裝置的特性發(fā)生彩色條紋時，可能發(fā)生對于數(shù)字圖像獨(dú)有的“紫色條紋”，使得圖像內(nèi)的紫色被增強(qiáng)。因此，為了防止彩色條紋的發(fā)生，例如采取這樣的對策通過執(zhí)行像差校正來移除光學(xué)起因或者改善成像裝置的質(zhì)量來執(zhí)行校正，使得沒有光從周圍像素泄露。然而，成像設(shè)備包括大量處理塊，并且由各個塊執(zhí)行許多信號處理。因此，即使當(dāng)通過移除由于光學(xué)元件或成像裝置的起因來從圖像信號移除彩色條紋的效果時，在作為隨后處理來執(zhí)行的圖像制作處理中仍然增強(qiáng)彩色條紋。例如，當(dāng)在圖像制作處理期間執(zhí)行諸如白平衡或線性矩陣增益控制的圖像增強(qiáng)處理時，可以增強(qiáng)已經(jīng)預(yù)先減少的彩色條紋。此外，當(dāng)過度大的增益與圖像信號相乘時，可以增強(qiáng)條紋，并且特定顏色的色調(diào)可能在特定亮度區(qū)域中改變，使得圖像的梯度消失。然而，JP-A-2007-36719中公開的技術(shù)可能不能夠應(yīng)對與由于色調(diào)的旋轉(zhuǎn)而引起的梯度的消失有關(guān)的問題。因?yàn)樵摷夹g(shù)執(zhí)行基于差分信號(諸如亮度信號或色差信號)的處理，用于移除彩色條紋的效果的“彩色條紋對策”僅在亮區(qū)域中有效并且不能夠檢測圖像內(nèi)的色度和色調(diào)的變化的差異。此外，在彩色條紋對策中，雖然有必要實(shí)現(xiàn)色調(diào)的自然改變，但是難以改變到期望的色調(diào)。此外，JP-A-2010-178226沒有提供涉及使用線性矩陣增益執(zhí)行校正的技術(shù)的描述，并且僅公開了在單個板型成像設(shè)備中使用拜耳(Bayer)布置內(nèi)插圖像信號的方法。因此期望提供基于線性矩陣增益與像素值相乘的圖像信號防止圖像中的部分的顏色過度增強(qiáng)的技術(shù)。在使用線性矩陣系數(shù)的線性矩陣增益與圖像信號的像素值相乘，由此在圖像中基于所述圖像信號發(fā)生顏色增強(qiáng)時，可以應(yīng)用本發(fā)明，其中由成像裝置的每個像素對于每個通道輸出圖像信號的像素值?；趶乃鼍€性矩陣系數(shù)與對于每個通道的所述像素值相乘的結(jié)果分離出的色差成分和由像素值獲得的亮度，來輸出對于每個通道校正的所述圖像信號。
通過這樣，可以校正在基于與線性矩陣增益相乘的圖像信號的圖像中發(fā)生的顏色的過度增強(qiáng)。根據(jù)本公開的實(shí)施例，可以通過校正其中由于過度大的線性矩陣增益的相乘而發(fā)生彩色條紋或梯度消失的圖像的圖形信號的顏色增強(qiáng)來抑制其中不自然的彩色條紋。


圖I是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的成像設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造的示例的框圖。圖2是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的增強(qiáng)對策單元的內(nèi)部構(gòu)造的示例的框圖。圖3是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于校正彩色條紋的處理的示例的流程圖。圖4A到圖4D是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的在采取彩色條紋對策時圖像的示例的圖。圖5是示出了當(dāng)在L*a*b*顏色空間中與理想線性矩陣增益相乘時色度值的示例的圖。圖6是示出了當(dāng)在L*a*b*顏色空間中與理想線性矩陣增益實(shí)際相乘時色度值的示例的圖。圖7A和圖7B是示出了線性矩陣增益過大以使得彩色條紋增強(qiáng)的示例的圖。圖8A和圖SB是示出了線性矩陣增益過大以使得梯度消失的示例的圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將會描述用于執(zhí)行本公開的優(yōu)選實(shí)施例。將會按照以下順序進(jìn)行描述。I.實(shí)施例(校正彩色條紋的示例)2.修改例〈I.實(shí)施例 >[校正彩色條紋的示例]下文中，將會參照圖I到圖4D描述本公開的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，將會描述其中用于對于發(fā)生于圖像中的彩色條紋進(jìn)行校正的圖像信號處理被應(yīng)用到成像設(shè)備10的示例(下文中稱作為“本示例”)。涉及本公開的技術(shù)也應(yīng)用到由成像設(shè)備10執(zhí)行的成像處理方法。此外，之后描述的增強(qiáng)對策(enhancement countermeasure)單元9被用作為將預(yù)定處理引用到圖像信號的信號處理裝置。通過執(zhí)行由增強(qiáng)對策單元9作為軟件程序進(jìn)行的信號處理方法來實(shí)現(xiàn)該信號處理裝置。圖I是示出了成像設(shè)備10的內(nèi)部構(gòu)造的示例的框圖。
成像設(shè)備10包括透鏡單元I、彩色濾光片2和成像裝置3。透鏡單元I包括光學(xué)透鏡系統(tǒng)和光圈機(jī)構(gòu)(未示出)并且在成像裝置3的成像表面上形成物體的圖像光。成像裝置3具有2維布置并且包括輸出RGB的模擬圖像信號的多個像素。作為成像裝置3，例如，使用電荷耦合器件(CCD)成像器、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器等。RGB的彩色濾光片2被布置在成像裝置3的像素中，并且由穿過彩色濾光片2的入射光而獲得對應(yīng)于每像素的一個顏色的模擬圖像信號。在入射光穿過彩色濾光片2時，彩色濾光片2的各個顏色成分的入射光到達(dá)成像裝置3的光接收單元。在這種情況下，在光接收單元中，RGB的各個成分的入射光進(jìn)入不同位置。此外，成像裝置3讀取由對通過光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入成像表面的入射光進(jìn)行 光電轉(zhuǎn)換而獲得的模擬圖像信號，并且將模擬圖像信號輸出到各個處理塊。此外，成像裝置10包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元4和校正處理單元5，該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元4將由成像裝置3輸出的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號，并且校正處理單元5在由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元4轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像信號上執(zhí)行預(yù)定校正處理。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元4將由成像裝置3輸出的RGB的各個成分的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號，并且將數(shù)字圖像信號輸出到校正處理單元5。校正處理單元5執(zhí)行處理，諸如用于校正由于光學(xué)系統(tǒng)的特性而發(fā)生的亮度不均勻性的陰影校正或者由于成像裝置3的缺陷而發(fā)生的像素缺陷的校正。此外，成像裝置10包括顏色分離單元6，其對從具有拜耳布置等的成像裝置輸出的圖像信號進(jìn)行空間內(nèi)插，以獲得RGB的全彩圖像信號。此外，成像裝置10包括線性矩陣操作單元7和線性矩陣系數(shù)產(chǎn)生單元8，其中，線性矩陣操作單元7根據(jù)線性矩陣系數(shù)Ctl到C8將線性矩陣增益與RGB的圖像信號相乘，線性矩陣系數(shù)產(chǎn)生單元8將線性矩陣系數(shù)Ctl到C8輸出到線性矩陣操作單元7。此外，成像設(shè)備10包括增強(qiáng)對策單元9，其當(dāng)在圖像中基于在其中使用線性矩陣系數(shù)的線性矩陣增益與由成像裝置的像素對于每個通道輸出的圖像信號的像素值相乘的圖像信號發(fā)生顏色增強(qiáng)時，輸出具有被校正的像素值的圖像信號。此夕卜，成像設(shè)備10包括信號輸出單元11，其輸出具有被抑制的彩色條紋的RGB的圖像信號。線性矩陣操作單元7使用由線性矩陣系數(shù)產(chǎn)生單元8輸出的線性矩陣系數(shù)Ctl到C8將線性矩陣增益與由顏色分離單元6輸出的圖像信號的像素值相乘。在其中線性矩陣增益被相乘的RGB的圖像信號中，增強(qiáng)對策單元9關(guān)于由發(fā)生彩色條紋或梯度消失的像素輸出的圖像信號對顏色增強(qiáng)進(jìn)行抑制。此外，信號輸出單元11關(guān)于由增強(qiáng)對策單元9輸出的RGB的圖像信號應(yīng)用與預(yù)定傳輸標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的信號處理，并且輸出RGB的圖像信號。RGB的圖像信號受到圖像處理，諸如由圖像處理單元(未示出)進(jìn)行的膝校正(knee correction)、伽馬校正和輪廓增強(qiáng)并且輸出到諸如監(jiān)視器的顯示裝置或者諸如打印機(jī)的輸出裝置。圖2示出了增強(qiáng)對策單元9的內(nèi)部構(gòu)造的示例。增強(qiáng)對策單元9包括色差成分分離單元21，其將每個通道的色差成分與其中與線性矩陣系數(shù)相乘的像素值分離。這里，RGB的三原色被稱作為“通道”。此外，增強(qiáng)對策單元9包括亮度產(chǎn)生單元22，其產(chǎn)生亮度Y和用于抑制亮度值Y的抑制增益，使得通過從每個RGB通道的像素的像素值減去色差成分的值而獲得的值不小于預(yù)定值。此外，增強(qiáng)對策單元9包括彩色條紋校正系數(shù)計算單元23，其計算用于對色差成分的值進(jìn)行校正的校正系數(shù)a，使得與每個通道的像素的像素值相加的色差成分的值等于或大于基于亮度和抑制增益計算的值。此外，增強(qiáng)對策單元9包括彩色條紋校正單元24，其通過增加使用校正系數(shù)a校正的色差成分的值來校正彩色條紋，以校正每個通道的像素值。增強(qiáng)對策單元9輸出圖像信號，在該圖像信號中，基于從線性矩陣系數(shù)與每個通道的像素的像素值相乘的結(jié)果分離而來的色差成分以及從該結(jié)果計算的亮度，對于每個通道校正發(fā)生顏色增強(qiáng)的部分。此外，當(dāng)顏色的增強(qiáng)是在亮圖案周圍出現(xiàn)特定顏色的彩色條紋或者在梯度的差異消失處的梯度消失時，增強(qiáng)對策單元9基于彩色條紋的發(fā)生條件計算用于增強(qiáng)與特定顏色相反的顏色的色調(diào)的亮度。此外，增強(qiáng)對策單元9計算滿足以下關(guān)系的校正系數(shù)，并且使用該校正系數(shù)來校正每個通道的像素值，該關(guān)系是通過將色差成分與預(yù)定校正系數(shù)相乘而獲得的值等于或大于通過將亮度與色差成分相乘而獲得的值，該色差成分與每個通道的像素的像素值相加。之后，將會具體描述實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)對策單元9的功能的各個單元的操作。色差成分分離單元21從線性矩陣系數(shù)與每個通道的像素值相乘的結(jié)果對于每個通道分離出RGB的色差成分，并且將RGB的色差成分輸出到彩色條紋校正系數(shù)計算單元23 和彩色條紋校正單元24。此外，色差成分分離單元21將RGB的圖像信號輸出到亮度產(chǎn)生單元22和彩色條紋校正系數(shù)計算單元23。亮度產(chǎn)生單元22產(chǎn)生亮度Y，使得關(guān)于RGB的圖像信號產(chǎn)生于產(chǎn)生在圖像中的彩色條紋的顏色相反的顏色。此外，亮度產(chǎn)生單元22將通過將亮度與預(yù)定增益系數(shù)gain_r、gain_g和gain_b(下文中稱作為“gain_rgb”)相乘而獲得的值YX gain_rgb輸出到彩色條紋校正系數(shù)計算單元23。在這種情況下，基于系數(shù)P、Y和K來計算亮度Y。系數(shù)3、Y和K被用來計算亮度Y，之后將會描述其細(xì)節(jié)。彩色條紋計算系數(shù)計算單元23基于RGB的像素值、RGB的色差成分和與增益系數(shù)相乘的亮度YXgain_rgb計算用于校正彩色條紋所必須的校正系數(shù)a。亮度和校正系數(shù)a可以由使用操作單元(未示出)的用戶的人工操作改變。例如，通過將校正系數(shù)a存儲在RAM(未示出)中，用戶可以通過從外部對操作單元進(jìn)行操作來改變校正系數(shù)a或者結(jié)合光圈信息來改變亮度Y。彩色條紋校正單元24基于RGB的像素值、RGB的色差成分和校正系數(shù)a來校正通過RGB的像素值引起彩色條紋的色差成分，并且將RGB的經(jīng)校正的圖像信號輸出到信號輸出單元11。將會參照圖3描述各個單元的具體處理的示例。(I)與線性矩陣增益相乘的方法這里，將會描述線性矩陣操作單元7如何將線性矩陣增益與圖像信號相乘。當(dāng)線性矩陣操作單元7將線性矩陣增益與圖像信號相乘以調(diào)整每個像素的色調(diào)或色度，來由此執(zhí)行校正以實(shí)現(xiàn)生動的顏色再現(xiàn)性時，可能發(fā)生諸如顏色增強(qiáng)或者梯度消失的現(xiàn)象。例如，已知當(dāng)線性矩陣增益被相乘以增強(qiáng)藍(lán)天等使其具有生動的色彩時，可能發(fā)生諸如梯度消失的現(xiàn)象。在線性矩陣操作單元7將線性矩陣增益與RGB的圖像信號相乘時使用的基礎(chǔ)表達(dá)式(I)在下文中示出。其中線性矩陣增益被相乘的三原色的圖像信號的像素值被分別計算為RpG1和B1的像素值。
乂)(C0 Ct C2Y及、G1 = C3 C4 C5 G ......(1)
i.- i jC1 C%jkB j在將線性矩陣增益與RGB圖像信號相乘時，線性矩陣操作單元7將負(fù)增益與系數(shù)C1^ C2、C3、C5、C6和C7相乘并且將正增益與系數(shù)Q、C3和C6相乘。將注意力僅集中在與R相乘的增益上，因?yàn)镽的水平對于諸如藍(lán)天或藍(lán)色衣服的純凈的顏色較低并且當(dāng)正增益與Ctl相乘時C1和C2的增益變?yōu)樨?fù)，所以R1的像素值變?yōu)?以下。G1的像素值變?yōu)?以下。在這種情況下，因?yàn)閮H有BI的像素值具有正值，所以在經(jīng)校正的圖像中藍(lán)色被進(jìn)一步加強(qiáng)。此外，因?yàn)樵趯1和G1的像素值輸出到成像設(shè)備10時，不可以作為0以下的值將它們輸出，所以R1和G1的像素值都被鉗制在O。因此，被校正的像素的色調(diào)旋轉(zhuǎn)，并且因?yàn)榧兯{(lán)是圍繞像素的唯一顏色并且與像素具有相同的水平，所以R1和G1的像素值被鉗制在0附近，被校正的圖像的梯度消失。(2)圖像顏色的一般解釋之后，將會描述圖像顏色的一般解釋。為了表達(dá)包括在圖像中的每個像素的顏色，“通道”被確定為表示RGB的三原色中每一者的像素值的數(shù)據(jù)區(qū)域。例如，當(dāng)RGB的像素值為(R，G，B) = (255,0,0)時，可以表示純凈的紅色。此外，通過結(jié)合通道，可以再現(xiàn)任意顏色并且顯示在諸如監(jiān)視器的顯示裝置上。然而，雖然存在通過RGB的一種純凈顏色(例如，B)的通道顯示圖像的目的，但是不存在其中通道由其他顏色(例如，R和G)變?yōu)?的目標(biāo)顏色或者光源顏色。因此，當(dāng)過度大的線性矩陣增益與圖像信號相乘時，被過度增強(qiáng)的純凈藍(lán)色可能對于用戶看起來圖像包括不自然的顏色。此外，如圖5所示，即使當(dāng)期望改變像素的色調(diào)時，如果線性矩陣增益僅被相乘，色調(diào)如圖6所示在L*a*b*顏色空間中旋轉(zhuǎn)。類似地，當(dāng)線性矩陣增益被相乘以從圖像移除像差的效果時，顏色被作為像差輸出，使得顏色被增強(qiáng)到更加純凈的顏色。因此，具有梯度消失的圖像被顯示在顯示裝置上。在這種情況下，用戶可能將在所顯示的圖像內(nèi)的被過度增強(qiáng)的部分識別為過度大的線性矩陣增益被相乘的部分。另一方面，即使當(dāng)被相乘的線性矩陣增益的量減小時，仍然不可能再現(xiàn)期望的顏色。對于其他顏色(例如，R和G)，例如藍(lán)天變?yōu)椴蛔匀坏念伾?，并且從地面反射的陽光的染色不能被生動地表示。此外，不可以調(diào)整其他物體的顏色再現(xiàn)等。這對于類似的顏色也是成立的。雖然在具有強(qiáng)烈的藍(lán)色染色的藍(lán)天中梯度消失，但是即使在色度增強(qiáng)時，因?yàn)槿旧^輕微，所以具有藍(lán)色染色的目標(biāo)顏色或光源顏色將會不自然地消失。然而，因?yàn)槠谕哂休p微染色的部分具有盡可能生動的染色，有必要與線性矩陣增益相乘并且之后對所獲得的圖像信號進(jìn)行校正。如上所述，在以下兩者之間存在權(quán)衡關(guān)系歸因于由于應(yīng)用過度大的線性矩陣增益所導(dǎo)致的彩色條紋或梯度消失的過度增強(qiáng)，以及能夠?qū)崿F(xiàn)生動地表示光源顏色和光目標(biāo)顏色的顏色再現(xiàn)性。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的增益矩陣電路中，因?yàn)閾?dān)心可能產(chǎn)生彩色條紋，所以不可能與線性矩陣增益相乘來使得光源顏色和目標(biāo)顏色被生動地再現(xiàn)。相反，增益矩陣電路僅能夠抑制圖像的染色。然而，在根據(jù)本公開的實(shí)施例的成像設(shè)備10中，在增強(qiáng)對策單元9將線性矩陣增益與RGB的像素值相乘時，執(zhí)行處理以使得在抑制發(fā)生于圖像中的顏色增強(qiáng)的同時生動地表現(xiàn)圖像。
下文中，將會參照用于校正圖3中示出的彩色條紋的處理的流程描述用于校正彩色條紋的處理的示例。(3)在線性矩陣操作之后的色差成分的分離
首先，線性矩陣操作單元7執(zhí)行處理，使得使用以上表達(dá)式⑴來優(yōu)化圖像的顏色再現(xiàn)性。該處理是使用3X3矩陣將線性矩陣系數(shù)Ctl到C8與RGB的像素值相乘的線性矩陣處理(步驟SI)。隨后，增強(qiáng)對策單元9執(zhí)行彩色條紋對策處理，其用于抑制在于圖像中產(chǎn)生彩色條紋的位置處的像素相對應(yīng)的像素值上的彩色條紋。包括在增強(qiáng)對策單元9中的色差成分分離單元21將如表達(dá)式(2)所示的線性矩陣增益相乘，以判定是否執(zhí)行彩色條紋對策，來由此在對于每個被校正的通道進(jìn)行校正之前分離像素值和色差成分(步驟S2)。對于無色顏色(R = G = B)，Co+C^^ = I、C3+C4+C5=I和c6+c7+c8 = I的條件被滿足，以消除線性矩陣增益的效果。
權(quán)利要求
1.ー種信號處理裝置，包括 增強(qiáng)對策単元，其中，在把由成像設(shè)備的像素針對每個通道輸出的圖像信號的像素值乘以使用線性矩陣系數(shù)的線性矩陣增益、從而在基于所述圖像信號的圖像中發(fā)生顏色增強(qiáng)時，基于從把針對每個通道的所述像素值乘以所述線性矩陣系數(shù)的結(jié)果分離出的色差成分和從所述結(jié)果計算出的亮度，來輸出針對每個通道對發(fā)生顔色增強(qiáng)的部分進(jìn)行了校正的所述圖像信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號處理裝置， 其中，當(dāng)所述顏色增強(qiáng)是圍繞與高亮度像素相對應(yīng)的圖像發(fā)生的具體顔色的彩色條紋或者在梯度差異消失處的梯度消失時，所述增強(qiáng)對策單元計算對與所述具體顔色相反的顏色進(jìn)行增強(qiáng)的亮度、計算滿足下述關(guān)系的預(yù)定校正系數(shù)、并使用所述校正系數(shù)對于每個通道校正所述像素值，所述關(guān)系使得通過把加到每個通道的像素的像素值的色差成分與預(yù)定校正系數(shù)相乘而獲得的值等于或大于通過把該色差成分與所述亮度相乘而獲得的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號處理裝置， 其中，所述增強(qiáng)對策單元包括 色差成分分離單元，其從將所述線性矩陣系數(shù)與每個通道的像素的像素值相乘的結(jié)果分離出針對像素的每個通道的色差成分， 亮度產(chǎn)生単元，其產(chǎn)生亮度和抑制所述亮度的抑制増益，所述亮度使得通過從每個通道的像素的像素值減去所述色差成分的值而獲得的值不小于預(yù)定值， 彩色條紋校正系數(shù)計算單元，其計算所述校正系數(shù)，所述校正系數(shù)用于校正所述色差成分的值，使得被加到每個通道的像素的像素值的所述色差成分的值等于或大于基于所述亮度和所述抑制増益而計算的值，以及 彩色條紋校正単元，其通過增加使用所述校正系數(shù)校正的所述色差成分的值來校正每個通道的像素值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號處理裝置， 其中，所述亮度和所述校正系數(shù)是能夠由人工操作而改變的。
5.—種信號處理方法,其中， 在把每個通道的圖像信號的像素值乘以使用線性矩陣系數(shù)的線性矩陣增益、從而在基于所述圖像信號的圖像中發(fā)生顏色增強(qiáng)時，基于從把針對每個通道的像素值乘以所述線性矩陣系數(shù)的結(jié)果分離出的色差成分和由所述結(jié)果計算出的亮度，來輸出針對每個通道對發(fā)生顔色增強(qiáng)的部分進(jìn)行了校正的所述圖像信號。
6.—種成像設(shè)備,包括 成像裝置，其對通過光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入成像表面的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，來輸出圖像信號; 線性矩陣操作単元，其把每個通道的圖像信號的像素值乘以使用線性矩陣系數(shù)的線性矩陣增益；以及 增強(qiáng)對策単元，其中當(dāng)在基于所述圖像信號的圖像中由于乘以所述線性矩陣增益而發(fā)生顔色增強(qiáng)時，基于從把針對每個通道的像素值乘以所述線性矩陣系數(shù)的結(jié)果分離出的色差成分和由所述結(jié)果計算出的亮度，來輸出針對每個通道對發(fā)生顔色增強(qiáng)的部分進(jìn)行了校正的所述圖像信號。
7.ー種成像處理方法，包括 把每個通道的圖像信號的像素值乘以使用線性矩陣系數(shù)的線性矩陣增益；以及當(dāng)在基于所述圖像信號的圖像中由于乘以所述線性矩陣增益而發(fā)生顔色增強(qiáng)時，基于從把針對每個通道的像素值乘以所述線性矩陣系數(shù)的結(jié)果分離出的色差成分和由所述結(jié)果計算出的亮度，來輸出針對每個通道對發(fā)生顔色增強(qiáng)的部分進(jìn)行了校正的所述圖像信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及信號處理裝置、信號處理方法、成像設(shè)備和成像處理方法。該信號處理裝置包括增強(qiáng)對策單元，其中，在使用線性矩陣系數(shù)的線性矩陣增益與圖像信號的像素值相乘，來由此在圖像中基于所述圖像信號進(jìn)行顏色增強(qiáng)時，基于從所述線性矩陣系數(shù)與每個通道的所述像素值相乘的結(jié)果分離出的色差成分和由所述結(jié)果計算出的亮度，來輸出其中對于每個通道校正發(fā)生顏色增強(qiáng)的部分的所述圖像信號。
文檔編號H04N9/04GK102630021SQ201210023959
公開日2012年8月8日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月7日
發(fā)明者中村斉, 中筋元宏, 佐藤玄太, 池山裕政 申請人:索尼公司