圖像處理裝置和圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理裝置和圖像處理方法等。
【背景技術(shù)】
[0002] 在近年來(lái)的攝像裝置中廣泛使用具有原色RGB的濾色器的攝像元件。濾色器的 頻帶越寬，透射光量越增加，為了得到攝像感光度，在一般的攝像元件中，使用有意疊加RGB 的濾色器的透射率特性的方法。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2001-174696號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 但是，當(dāng)疊加濾色器的透射率特性時(shí)，顏色的分離性降低，所以，存在攝像圖像的 顏色純度降低的課題。
[0008] 例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了進(jìn)行基于光瞳分割的相位差檢測(cè)的方法。在該方法 中，右光瞳透射R和G，左光瞳透射G和B，檢測(cè)進(jìn)行攝像而得到的RGB圖像中的具有視差的 R圖像與B圖像的相位差。但是，在該方法中，存在在與左光瞳對(duì)應(yīng)的B圖像中混入右光瞳 的透射光的課題。即，由于在攝像元件的B和G的濾色器的透射率特性中存在疊加，所以， 透射R和G的右光瞳的透射光混入到B圖像中，左右光瞳的分離性降低，相位差檢測(cè)的精度 降低。這是由于通過疊加濾色器的透射率特性而使顏色的分離性降低而引起的。
[0009] 為了提高顏色純度，考慮不疊加透射率特性而進(jìn)行分離的方法，但是，在該方法 中，攝像感光度降低。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的若干個(gè)方式，能夠提供能夠根據(jù)濾色器的透射率特性疊加后的攝像 圖像取得高顏色純度圖像的圖像處理裝置和圖像處理方法等。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括：圖像取得部，其 取得通過攝像元件進(jìn)行攝像而得到的圖像，該攝像元件包括具有第1透射率特性的第1濾 色器、具有第2透射率特性的第2濾色器、具有第3透射率特性的第3濾色器；以及校正處 理部，其根據(jù)構(gòu)成所述圖像的第1顏色~第3顏色的像素值中的第2顏色的像素值估計(jì)所 述第1透射率特性與所述第3透射率特性的重復(fù)部分的成分值，根據(jù)所述重復(fù)部分的成分 值對(duì)所述第1顏色~第3顏色的像素值進(jìn)行校正。
[0013] 并且，本發(fā)明的另一個(gè)方式涉及一種圖像處理方法，該圖像處理方法進(jìn)行以下處 理：取得通過攝像元件進(jìn)行攝像而得到的圖像，該攝像元件包括具有第1透射率特性的第1 濾色器、具有第2透射率特性的第2濾色器、具有第3透射率特性的第3濾色器，根據(jù)構(gòu)成所 述圖像的第1顏色~第3顏色的像素值中的第2顏色的像素值估計(jì)所述第1透射率特性與 所述第3透射率特性的重復(fù)部分的成分值，根據(jù)所述重復(fù)部分的成分值對(duì)所述第1顏色~ 第3顏色的像素值進(jìn)行校正。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式和另一個(gè)方式，根據(jù)第2顏色的像素值估計(jì)第1透射率特 性與第3透射率特性的重復(fù)部分的成分值，根據(jù)該估計(jì)出的重復(fù)部分的成分值對(duì)第1顏 色~第3顏色的像素值進(jìn)行校正。由此，能夠根據(jù)濾色器的透射率特性疊加后的攝像圖像 取得高顏色純度的圖像。
【附圖說明】
[0015] 圖1是攝像裝置的基本結(jié)構(gòu)例。
[0016] 圖2是與求出高顏色再現(xiàn)圖像的方法有關(guān)的說明圖。
[0017] 圖3是與求出高顏色再現(xiàn)圖像的方法有關(guān)的說明圖。
[0018] 圖4是與求出系數(shù)α的方法有關(guān)的說明圖。
[0019] 圖5是與求出系數(shù)β的方法有關(guān)的說明圖。
[0020] 圖6是第1實(shí)施方式中的攝像裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0021] 圖7是與第2實(shí)施方式中的求出高顏色再現(xiàn)圖像的方法有關(guān)的說明圖。
[0022] 圖8是第3實(shí)施方式中的攝像裝置的基本結(jié)構(gòu)例。
[0023] 圖9是與對(duì)右光瞳圖像和左光瞳圖像進(jìn)行分離的方法有關(guān)的說明圖。
[0024] 圖10是與右光瞳圖像和左光瞳圖像的輪廓有關(guān)的說明圖。
[0025] 圖11是第3實(shí)施方式中的攝像裝置的結(jié)構(gòu)例。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，以下說明的本實(shí)施方式并非 不當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容，本實(shí)施方式中說明的全部結(jié)構(gòu)不一定必須 作為本發(fā)明的解決手段。
[0027] 1.本實(shí)施方式的概要
[0028] 首先，對(duì)本實(shí)施方式的概要進(jìn)行說明。下面，以使用RGB拜耳排列的攝像元件的情 況為例進(jìn)行說明，但是，本實(shí)施方式不限于此，只要是具有波段疊加的濾色器的攝像元件即 可。
[0029] 圖2中示意地示出攝像元件的濾色器的透射率特性。FB、FpFR分別表示藍(lán)色、綠 色、紅色的濾色器的透射率特性。由于這些透射率特性相互疊加，所以顏色混合。例如，由 于藍(lán)色和紅色的透射率特性FB、？1?在CPRB中重復(fù)，所以，藍(lán)色的波長(zhǎng)的光也到達(dá)紅色的像素 (泄漏光），在紅色的像素值中混合有藍(lán)色光的成分。這樣，在顏色的分離不明確的情況下， 很難準(zhǔn)確再現(xiàn)被攝體的顏色。
[0030] 另一方面，在縮窄透射率特性FB、F(；、FR的頻帶而減小疊加的情況下，能夠提高顏色 的再現(xiàn)性。但是，由于濾色器的頻帶變窄，所以透射光量減少，很難確保感光度。在一般的 攝像元件中，有意地疊加透射率特性FpFpFp來(lái)確保感光度，但是，當(dāng)疊加過大時(shí)，顏色的再 現(xiàn)性非常差，所以，考慮平衡來(lái)決定透射率特性。這樣，存在很難進(jìn)行同時(shí)實(shí)現(xiàn)高感光度和 高顏色再現(xiàn)性雙方的攝像的課題。
[0031] 因此，如圖1所示，本實(shí)施方式的圖像處理裝置100包括圖像取得部110和校正處 理部120。圖像取得部110取得通過攝像元件20進(jìn)行攝像而得到的圖像，該攝像元件20包 括具有第1透射率特性FB的第1顏色（藍(lán)色）濾鏡、具有第2透射率特性F的第2顏色 (綠色）濾鏡、具有第3透射率特性FR的第3顏色（紅色）濾鏡。而且，校正處理部120根 據(jù)構(gòu)成圖像的第1顏色~第3顏色的像素值b、g、r中的第2顏色的像素值g估計(jì)第1透射 率特性FB與第3透射率特性FR的重復(fù)部分的成分值r^RB(I為入射光量），根據(jù)重復(fù)部分 的成分值^物!?對(duì)第1顏色~第3顏色的像素值b、g、r進(jìn)行校正。
[0032] 這樣，能夠通過校正來(lái)降低或消除第1顏色~第3顏色的像素值b、g、r中相互重 復(fù)的成分（例如I_9rb)。由此，能夠根據(jù)濾色器的透射率特性FB、FpFR疊加后的高感光度 攝像圖像得到好像使用了疊加較小的濾色器那樣的顏色純度較高的圖像。
[0033] 以后述實(shí)施方式為例更加具體地進(jìn)行說明。如圖2所示，在一般的攝像元件中，由 于透射率特性FB、FR的重復(fù)部分φΚΒ與綠色（第2顏色）的透射率特性相似，所以，根據(jù)綠 色的像素值g來(lái)估計(jì)重復(fù)部分的成分值I，RB。通過從像素值b、r中減去該成分值Ι_φκ&， 得到校正后的藍(lán)色和紅色的像素值{V，Ι·φκ}。并且，如圖3所示，當(dāng)對(duì)綠色（第 2顏色）的透射率特性F,進(jìn)行增益放大（FJ時(shí)，覆蓋藍(lán)色和紅色的透射率特性FB、FR，所以， 根據(jù)該增益和綠色的像素值g求出Fm的成分值。通過從該F^的成分值中減去Ι·φη、I·φκ， 得到校正后的綠色的像素值Φ<?_β.
[0034] 如上所述，在本實(shí)施方式中，根據(jù)重復(fù)部分的成分值Ι_φιΙΒ對(duì)第1顏色~第3顏色 的像素值b、g、r進(jìn)行校正，求出校正后的像素值作％客'，τ'}={Ι·φΒ，1-_，.丨，小該校正 后的像素值?·φβ、ι·φ〇、?·φκ成為去除濾色器的透射率特性fb、fs、fr的疊加部分后的像素 值。這樣，能夠根據(jù)以高感光度進(jìn)行攝像而得到的圖像生成高顏色再現(xiàn)性的圖像。
[0035] 2.第1實(shí)施方式
[0036] 2. 1.高純度分光分離方法
[0037] 接著，對(duì)本實(shí)施方式的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。另外，下面，適當(dāng)將攝像元件20 稱為攝像傳感器。并且，透射率特性（分光特性）{FB，F(xiàn)pFR，F(xiàn)J、透射率特性的 區(qū)域或部分！物，Φ〇，（pR，（Prb}是波長(zhǎng)λ的函數(shù)，但是，為了簡(jiǎn)化而將？以人）等表記 為FB等。并且，在·?φΒ，φ〇，咖Β)中乘以光量1(按波長(zhǎng)λ進(jìn)行積分）而得到的 {:Ι·'φΒ，：I'tpG，.Ι:?，I'Vrb)·是像素值或成分值。
[0038] 首先，對(duì)同時(shí)取得高感光度圖像和高顏色再現(xiàn)圖像的方法進(jìn)行說明。如圖2、圖3 所示，將攝像傳感器的濾色器的透射率特性FB、FpFR分成四個(gè)區(qū)域Φ?、φκΒ、φΒ、φ<ι進(jìn)行考 慮。_i^F[^PFr重合的部分。_是從FR中去除了重復(fù)部分fra后的部分。Φβ是從F# 去除了重復(fù)部分?！う潞蟮牟糠?。:_是從以包含F(xiàn)B、F[^方式對(duì)F(；進(jìn)行增益放大后的特性F(；2 中去除了^>R:、Ψκβ、（Pb后的部分。
[0039] 當(dāng)將物、（Pg、