处理图像信号的设备和方法、成像设备和显示图像的方法
【专利摘要】本发明提供处理图像信号的设备和方法、成像设备和显示图像的方法。一种图像信号处理设备包括：下转换器单元，配置为将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比第一分辨率更低的第二分辨率的图像信号；高频带边缘检测单元，配置为对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取在比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并对通过滤波获得的边缘检测信号进行下转换以获得具有第二分辨率的边缘检测信号；以及组合单元，配置为将由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
【专利说明】处理图像信号的设备和方法、成像设备和显示图像的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]此申请要求于2013年5月23日提交的日本优先专利申请JP2013-109399的权益，其整体内容通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本技术涉及图像信号处理设备、处理图像信号的方法、成像设备和显示图像的方法。更具体地，本技术涉及处理具有高分辨率的图像信号以获得具有低分辨率并且要显示的图像信号的图像信号处理设备等。
【背景技术】
[0004]通常，相机(成像设备)包括取景器(显示装置)，用于实时检查正在被捕获的图像的构图或对焦。优选地，取景器可以忠实地在其上再现正在被捕获的图像的视角或分辨率。然而，很多4K分辨率成像设备(4K相机)例如使用具有比要捕获的图像的分辨率(诸如高清(HD)分辨率)更低的分辨率的取景器，以使得易于移动或放置成像设备。
[0005]从取景器图像提取高亮边缘信息的功能(边缘显示信息)已经公知为帮助手动实现在取景器上对焦的标记(marker)(例如，参见日本未审查专利申请公开第2007-060328号)。因为在处于对焦的部分中信号电平的改变(边缘)突兀，所以此功能允许用户通过看着高亮边缘来检查对焦的程度。
【发明内容】
[0006]然而，输出到HD分辨率取景器的图像不包括在比图像的耐奎斯特(Nyquist)频率更高的频带中的4K分辨率图像的边缘信息。即使从不同于输出到取景器的图像的源获得4K分辨率图像的边缘信息，采样定理也防止HD分辨率取景器显示边缘信息。即，通过HD分辨率取景器的边缘显示功能仅显示HD分辨率边缘信息。为此，用户难以在4K分辨率相机上实现精确对焦。
[0007]期望在显示装置上显示具有比显示装置的分辨率更高的分辨率的边缘信息。
[0008]根据本技术的第一实施例的图像信号处理设备包括:下转换器单元，配置为将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比第一分辨率更低的第二分辨率的图像信号；高频带边缘检测单元，配置为对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比在与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并对通过滤波获得的边缘检测信号进行下转换以获得具有第二分辨率的边缘检测信号；以及组合单元，配置为将通过高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号进行组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0009]在本技术的第一实施例中，下转换器单元将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比第一分辨率更低的第二分辨率的图像信号。例如，第一分辨率可以是4K分辨率，而第二分辨率可以是HD分辨率。同样，第一分辨率可以是相机的分辨率(成像分辨率)，而第二分辨率可以是取景器的分辨率(显示分辨率)。
[0010]高频带边缘检测单元对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并然后对通过滤波获得的边缘检测信号进行下转换以获得具有第二分辨率的边缘检测信号。
[0011 ] 例如，假定下转换比率是N:1，N是2或更大的整数，则由高频带边缘检测单元进行的下转换可以包括将通过滤波获得的边缘检测信息划分为2N像素的单位，从与每一个划分单位的2N像素以及紧跟该划分单位的划分单位的第一像素对应的边缘检测信号生成连续2N个2像素的集合(2N像素和第一像素是连续的)，并且从2N个集合提取具有最大绝对差值的2像素的集合。可以进行此下转换而不引起高分辨率边缘分量的损失。
[0012]例如，高频带边缘检测单元可以通过将通过滤波获得的边缘检测信号除以具有第一分辨率的图像信号的电平的均值，归一化该边缘检测信号，并然后对已归一化的边缘检测信号进行下转换。通过进行这样的归一化处理，减少了亮区域中边缘的错误检测，并促进了暗区域中边缘的检测。
[0013]例如，具有第一分辨率的图像信号可以是从包括具有拜耳滤色器阵列的图像传感器的单CCD彩色成像单元输出的图像信号，并且高频带边缘检测单元基于斜对角布置的绿色像素的信号可以获得具有第二分辨率的边缘检测信号。
[0014]组合单元将由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0015]如上所述，根据本技术的第一实施例，具有第一分辨率的图像信号被下转换为具有第二分辨率的图像信号，并且将具有第二分辨率的边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。通过对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并然后对通过滤波获得的边缘检测信号下转换，获得此具有第二分辨率的边缘检测信号。
[0016]因此，在显示装置上可以显示具有比显示装置的分辨率更高的分辨率的边缘信息。具体地，高分辨率(例如，4K分辨率)图像信号的边缘信息可以显示在低分辨率(例如，HD分辨率)取景器(显示装置)。结果是，用户可以使用在低分辨率取景器上显示的边缘信息实现在高分辨率相机上精确对焦。
[0017]例如，根据本技术的第一实施例的图像信号处理设备可以进一步包括:低频带边缘检测单元，配置为基于由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号获得具有第二分辨率的边缘检测信号，并且组合单元可以将作为由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号的第一边缘检测信号和作为由低频带边缘检测单元获得的边缘检测信号的第二边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0018]例如，组合单元可以以可以彼此区分基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息这样的方式，将第一和第二边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号组合。在此情况下，通过色调、辉度和线类型之一中的差别做出基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息之间的区分。
[0019]因此，可以在显示装置上同时显示高低频带中的边缘信息的集合(例如，可以高亮那些频带中的边缘)。结果是，用户可以更轻易地实现对焦。例如，用户可以在看着所显示的低频带边缘信息的同时实现粗略对焦并且然后在看着所显示的高频带边缘信息的同时实现精确对焦。因为以可区分方式显示边缘信息的两个集合，所以用户可以轻易地彼此区分所显示的边缘。
[0020]根据本技术的第二实施例的成像设备包括成像单元，配置为获得具有第一分辨率的图像信号；以及图像信号处理单元，配置为处理由成像单元获得的具有第一分辨率的图像信号以获得具有比第一分辨率更低的第二分辨率并且要显示在取景器上的图像信号。图像信号处理单元包括下转换器单元，配置为将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有第二分辨率的图像信号；高频带边缘检测单元，配置为对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并且对通过滤波获得的边缘检测信号进行下转换以获得具有第二分辨率的边缘检测信号；以及组合单元，配置为将由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由下转换器单元生成的第二分辨率的图像信号组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0021]在本技术的第二实施例中，成像单元获得具有第一分辨率的图像信号。图像信号处理单元处理具有第一分辨率的图像信号以获得具有比第一分辨率更低的第二分辨率并且要显示在取景器上的图像信号。例如，第一分辨率可以是4K分辨率，而第二分辨率可以是HD分辨率。
[0022]图像信号处理单元包括下转换器单元、高频带边缘检测单元和组合单元。该下转换器单元将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比第一分辨率低的第二分辨率的图像信号。高频带边缘检测单元对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并且然后对通过滤波获得的边缘检测信号进行下转换以获得具有第二分辨率的边缘检测信号。组合单元将由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0023]如上所述，根据本技术的第二实施例，将由成像单元获得的具有第一分辨率的图像信号下转换为具有第二分辨率的图像信号，而将具有第二分辨率的边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。通过对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并且然后下转换通过滤波获得的边缘检测信号，获得具有第二分辨率的此边缘检测信号。
[0024]因此，具有比显示装置的分辨率更高的分辨率的图像信号的边缘信息可以显示在显示装置上。具体地，高分辨率(例如，4K分辨率)图像信号的边缘信息可以显示在低分辨率(例如，HD分辨率)取景器(显示装置)上。因此，用户可以使用在低分辨率取景器上显示的边缘信息实现成像单元(高分辨率相机)上的精确对焦。
[0025]在本技术的第二实施例中，图像信号处理单元可以进一步包括低频带边缘检测单元，配置为基于由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号获得具有第二分辨率的边缘检测信号，并组合单元可以将作为由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号的第一边缘检测信号和作为由低频带边缘检测单元获得的边缘检测信号的第二边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。因此，低和高频带中的边缘信息的集合可以同时显示在显示装置上。结果是，用户可以更轻易地实现对焦。
[0026]在此情况下，组合单元可以以可以彼此区分基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息这样的方式，将第一和第二边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号组合。因此，用户可以轻易地彼此区分所显示的边缘信息的两个
口 O
[0027]根据本技术的第三实施例的用于显示图像的方法包括以第一边缘信息和第二边缘信息重叠在图像上并且可以彼此区分这样的方式，在显示装置上显示基于图像信号的图像、基于以在比预定频率更低的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号的第一边缘信息以及基于以在比预定频率更高的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号的第二边缘信息。
[0028]在本技术的第三实施例中，以第一边缘信息和第二边缘信息重叠在图像上并且可以彼此区分这样的方式，在显示装置上显示基于图像信号的图像、第一边缘信息以及第二边缘信息。例如，可以通过色调、辉度和线类型之一中的差别做出基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息之间的区分。例如，第一分辨率可以是4K分辨率，而第二分辨率可以是HD分辨率。
[0029]在此情况下，基于以等于或低于预定频率的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号显示第一边缘信息。基于以高于预定频率的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号显示第二边缘信息。例如，预定频率可以是与显示装置的分辨率对应的频率。
[0030]如上所述，在本技术的第三实施例中，以高频带边缘信息和低频带边缘信息被重叠在图像上并可以被彼此区分这样的方式，在显示装置上显示图像、高频带边缘信息以及低频带边缘信息。结果是，用户可以更轻易地实现对焦。例如，用户可以在看着所显示的低频带边缘信息的同时实现粗略对焦，并然后在看着所显示的高频带边缘信息的同时实现精确对焦。
[0031]根据本技术，显示装置可以显示具有比显示装置的分辨率更高的分辨率的边缘信息。注意，在本说明书中描述的效果仅是例示性的，并不认为限制本技术并可能存在额外效果O
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是示出根据实施例的成像设备(相机系统)的示例配置的框图；
[0033]图2是示出拜耳阵列(Bayer array)的示图；
[0034]图3是示出成像设备的取景器上的图像(下转换的图像)的边缘信息的示例显示的示图；
[0035]图4是示出高频带边缘检测电路的示例配置的框图；
[0036]图5是示出高通滤波器的特性的示图；
[0037]图6是示出高频带边缘检测电路中1侧边缘检测处理的示图；
[0038]图7是示出CMOS和CXD图像传感器的核化(coring)电平的示图；
[0039]图8是示出高频带边缘检测电路中Il侧边缘检测处理的示图；
[0040]图9是示出简单变稀疏引起的边缘损失以及带限制和随后的变稀疏的应用引起的边缘损失的示图；而
[0041]图10是示出高频带边缘检测电路中下转换处理的示图。
【具体实施方式】
[0042]现在，将描述本技术的实施例(以下将简称为实施例)。将以如下顺序做出描述:
[0043]1.实施例
[0044]2.变型
[0045]1.实施例
[0046]成像设备的示例配置
[0047]图1示出了根据实施例的成像设备(相机系统)10的示例配置。成像设备10包括镜头101、成像单元102、成像系统校正电路103、增益调节电路104、颜色分离电路105、弯曲/伽马校正电路106以及主线输出的输出信号生成电路107。成像设备还包括下转换器电路108、取景器的输出信号生成电路109、边缘检测单元110以及高频带边缘检测电路111。
[0048]镜头101收集从被摄体(未示出)到成像单元102的图像传感器上的光。成像单元102具有4K分辨率。HD分辨率例如是1920像素宽乘以1080像素高，而4K分辨率例如是3840像素宽乘以2160像素高。
[0049]成像单元102在其图像传感器处接收来自被摄体的光，进行光电转换和Α/D转换，并且输出产生的图像信号。在本实施例中，成像单元102是单CCD彩色成像单元，包括具有拜耳滤色器阵列的图像传感器。图像传感器例如是诸如电耦合器件(CCD)型或互补金属氧化物半导体(CMOS)型之类的固态图像传感器。图2示出了拜耳阵列。在该拜耳阵列中，被厚边框包围的2*2(4)个像素(I个红色(R)像素、2个绿色(G)像素、I个蓝色⑶像素)形成一个集合，并且这样的4像素的集合被规则地布置在水平和垂直方向上。
[0050]成像系统校正电路103对从成像单元102输出的图像信号进行诸如阴影补偿之类的成像系统校正。增益调节电路104增益调节由成像系统校正电路103校正的图像信号。颜色分离电路105从由增益调节电路104调节的图像信号分离红色⑵、绿色(G)、蓝色(B)信号。
[0051]弯曲/伽马校正电路106对由颜色分离电路105分离的彩色信号进行用于允许输出信号落入信号标准内的弯曲校正以及用于允许输出信号与监视器伽马对应的伽马校正。输出信号生成电路107转换由弯曲/伽马校正电路106校正的彩色信号为最终输出形式并且输出产生的信号作为4K主线图像信号。
[0052]下转换器电路108对由弯曲/伽马校正电路106校正的彩色信号进行下转换(分辨率转换)，以生成具有HD分辨率的图像信号(红色、绿色和蓝色的彩色信号)。输出信号生成电路109将所生成的HD分辨率图像信号转换为符合目的地、取景器(显示装置)的输出形式，并且输出产生的HD图像信号到取景器。
[0053]边缘检测电路110从由下转换器电路108获得的HD分辨率图像信号(红色、绿色和蓝色的彩色信号)获得HD分辨率边缘检测信号。例如，边缘检测电路110逐像素地对HD分辨率图像信号进行高通滤波，以获得HD分辨率边缘检测信号。边缘检测电路110构成低频带边缘检测电路。
[0054]高频带边缘检测电路111从由增益调节电路104增益调节的4K分辨率图像获得HD分辨率边缘检测信号。具体地，高频带边缘检测电路111对4K分辨率图像信号进行滤波，以提取比与HD分辨率对应的频率更高的频带中的分量，然后对产生的边缘检测信号进行下转换以获得具有HD分辨率的边缘检测信号。在此下转换处理中，不损失超出HD分辨率的分辨率中的边缘分量。稍后将描述细节。
[0055]如上所述，输出信号生成电路109将通过边缘检测电路110获得的边缘检测信号(第二边缘检测信号)和通过高频带边缘检测电路111获得的边缘检测信号(第一边缘检测信号)与由下转换器电路108生成的HD分辨率图像信号组合。
[0056]此时,输出信号生成电路109以基于第一边缘检测信号显不的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息可以彼此区分这样的方式，将第一和第二边缘检测信号与HD分辨率图像信号组合。如这里使用，所显示的边缘信息例如指的是高亮边缘。在此情况下，例如通过色调、辉度和线类型(实线、虚线等)等方面的差别，做出基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息之间的区分。
[0057]将简要描述图1中所示的成像设备10的操作。已经穿过镜头101的光由成像单元102的图像传感器接收。成像单元102然后进行光电转换和Α/D转换以获得具有4K分辨率的图像信号。这些图像信号由成像系统校正电路103和增益调节电路104恰当地处理并且然后供应给颜色分离电路105。
[0058]颜色分离电路105从该图像信号分离红色(R)、绿色(G)和蓝色⑶的彩色信号。弯曲/伽马校正电路106对所分离的彩色信号进行用于允许输出信号落入信号标准内的弯曲校正和用于允许输出信号与监视器伽马对应的伽马校正，然后供应产生的信号到输出信号生成电路107。输出信号生成电路107转换彩色信号为最终输出形式并且输出产生的信号作为4K主线图像信号。
[0059]弯曲/伽马校正电路106还供应所校正的彩色信号到下转换器电路108。下转换器电路108对彩色信号进行下转换(分辨率转换)，以生成具有HD分辨率的图像信号(红色、绿色和蓝色的彩色信号)。下转换器电路108然后供应HD分辨率图像信号到输出信号生成电路109。输出信号生成电路109将HD分辨率图像信号转换为符合目的地、取景器(显示装置)的输出形式，并且输出产生的HD图像信号到取景器。
[0060]必要时，用户通过操作镜头101改变主线图像的视角或焦点。因为输出到取景器上的图像对应于主线图像，所以用户可以通过检查输出到取景器的图像来实时检查主线图像的视角或焦点的改变。
[0061]下转换器电路108还供应HD分辨率图像信号到边缘检测电路110。例如，边缘检测电路110逐像素地对HD分辨率图像信号进行高通滤波以获得HD分辨率边缘检测信号EG_1。边缘检测电路110然后供应作为低频带边缘检测信号的HD分辨率边缘检测信号EG_1到输出信号生成电路109。
[0062]增益调节电路104还供应增益调节后的4K分辨率图像到高频带边缘检测电路
111。高频带边缘检测电路111对4K分辨率图像信号进行滤波以提取比与HD分辨率对应的频率更高的频带中的分量并然后对产生的边缘检测信号进行下转换以获得具有HD分辨率的边缘检测信号EG_2。高频带边缘检测电路111然后供应作为高频带边缘检测信号的HD分辨率边缘检测信号EG_2到输出信号生成电路109。
[0063]如上所述，输出信号生成电路109将通过边缘检测电路110获得的低频带边缘检测信号EG_1和通过高频带边缘检测电路111获得的高频带边缘检测信号EG_2与HD分辨率图像信号组合，并且输出产生的信号到取景器。此时，以基于低频带边缘检测信号EG_1显示(例如，边缘高亮)的边缘信息和基于高频带边缘检测信号EG_2显示的边缘信息可以通过色调、辉度和线类型(实线、虚线等)等方面的差别彼此区分这样的方式进行组合。注意，如果所显示的低频带边缘信息和高频带边缘信息通过色调彼此区分，则用户可以优选地依据被摄体的色调来调节色调以使得边缘的颜色或辉度容易看到。
[0064]图3示出了图1中所示的成像设备10的取景器上显示的图像(下转换后的图像)的边缘信息的一个示例(例如，取景器上高亮的图像的边缘)。在图3中，(a)示出了基于作为主线输出信号的4K分辨率图像信号的图像的一个示例；(b)示出了基于通过下转换4K分辨率图像信号获得的HD分辨率图像信号的图像的一个示例；而(c)示出了仅当向HD分辨率图像信号添加从HD分辨率图像信号检测到的HD分辨率边缘检测信号EG_1时的图像的一个示例。例如，用白色高亮低频带边缘。
[0065]在图3中，(d)示出了当HD分辨率边缘检测信号EG_1以及通过滤波并然后下转换4K分辨率图像信号获得的HD分辨率边缘检测信号EG_2被添加到HD分辨率图像信号时的图像的一个示例。例如，低频带边缘用白色高亮，而高频带边缘用红色高亮。
[0066]例如，当用户试图基于以这样的方式在取景器上显示的图像实现对焦时，他或她首先在看着着有白色的低频带边缘的同时实现粗略对焦并然后通过使用着有红色的高频带边缘作为指示器实现精确对焦。因此，用户可以通过简单地使得在取景器上显示的HD分辨率图像对焦而轻易地使得4K分辨率图像锐对焦(sharp focus)。
[0067]高频带边缘检测电路的示例配置
[0068]图4示出高频带边缘检测电路111的示例配置。高频带边缘检测电路111接收由作为包括具有拜耳滤色器阵列的图像传感器的单CCD彩色成像单元的成像单元102生成的4K分辨率图像信号。高频带边缘检测电路111从在这些图像信号中包括的绿色(G)像素信号获得HD分辨率边缘检测信号EG_2。
[0069]这里，注意拜耳阵列中的2*2(4)像素(I个红色(R)像素、2个绿色(G)像素、I个蓝色⑶像素)的集合(参见图2中的厚边框)，并且左下绿色(G)像素和右上绿色(G)像素分别定义为1和II。
[0070]高频带边缘检测电路111包括1侧边缘检测单元121-0、Il侧边缘检测单元121-1、下转换器单元122以及平方单元123。1侧边缘检测单元121-0基于相邻的4像素的集合的像素1和Il的信号(G信号)获得与拜耳阵列的每一个4像素的集合的像素1对应的边缘检测信号。类似地，Il侧边缘检测单元121-1基于相邻的4像素的集合的像素1和Il的信号(G信号)获得与拜耳阵列中的每一个4像素的集合的像素Il对应的边缘检测信号。
[0071]1侧边缘检测单元121-0包括1侧朝右上边缘检测单元124_R0、10侧朝左上边缘检测单元124-L0以及选择器125-0。1侧朝右上边缘检测单元124-R0包括高通滤波器131、低通滤波器132、核化单元133以及划分单元134。
[0072]高通滤波器131检测1侧、朝右上的高频带信号(边缘检测信号)。假定主线图像的分辨率极限(耐奎斯特频率)是1，则通过以2:1比率进行下转换获得的取景器图像的分辨率极限是0.5。期望使用高通滤波器131检测的高频带信号(边缘检测信号)呈现在单独包括在主线图像中而不在取景器图像中的高频带中。
[0073]为此，高通滤波器131优选具有在0.5或更小的频带中增益为O而在高于0.5的频带中为I的特性，如图5中所示。0.5或更小的频带是取景器输出图像所在的频带，并可以被边缘检测电路110检测到。因此，高频带边缘检测电路111不必检测该频带两次。如果高通滤波器131是甚至响应于具有0.5或更小的频率的边缘的高通滤波器，则即使当仍未使主线输出对焦时也将检测到这样的边缘，以防止使主线输出锐对焦。
[0074]注意，通过改变高通滤波器131的特性(滤波器系数)，可以改变要检测的频带。例如，当被摄体移动时，边缘落入较低频带。在此情况下，通过用甚至响应于较低频带的滤波器(具有较低截止频率的滤波器)替代高通滤波器，甚至可以检测到这样的边缘。
[0075]通常，当使用包括具有拜耳滤色器阵列的图像传感器的单CXD彩色成像单元时，唯独斜对角布置的绿色(G)像素具有等效于主线图像的分辨率的分辨率。为此，在将像素1认作感兴趣的像素并且使用预定数量的朝右上布置的像素1和Il的信号(G信号)作为分接输入(tap-1nput)的同时，高通滤波器131对拜耳阵列的每一个4像素的集合进行高通滤波。因此，高通滤波器131检测高频带信号(边缘检测信号)。
[0076]在图6中，(a)示出预定数量的用作分接输入并且朝右上布置的像素1和Il的一个示例。在此示例中，使用包括感兴趣的像素、感兴趣的像素之前的2个像素以及感兴趣的像素之后的2个像素的5个像素的信号(G信号)。如图6的(b)所示，从预定数量的朝右上布置的像素1和Il获得感兴趣的像素(像素10)的右上方向上的边缘检测信号。
[0077]当高通滤波器131对拜耳布置的每一个4像素的集合检测到感兴趣的像素(像素
10)的高频带信号(边缘检测信号)时，低通滤波器132获得与感兴趣的像素(像素10)相邻的像素的信号电平的均值。例如，低通滤波器132使用包括感兴趣的像素(像素10)的、预定数量的朝右上布置的像素1和Il的信号(G信号)作为分接输入来进行低通滤波，然后检测信号的均值。
[0078]核化单元133接收由高通滤波器131检测到的高频带信号，抑制该信号中的噪声，并输出产生的信号。因为高通滤波器131响应于边缘以及高频随机噪声，所以由高通滤波器131检测到的高频带信号(边缘检测信号)也包括高频随机噪声。为此，当核化单元133接收具有比预定值更小的幅度的信号时，认为该信号包含噪声分量并且然后抑制该噪声分量。具体地，通过以下公式⑴给出输出信号的电平，Y;
[0079]
~X -CORE_LEVEL~\(ill> CORE LEVEL)
Y=0,k\\^{-CORE_LEVEL< X <CORE_LEVEL)....( I )
A, + CORE _ LE.11、:他
[0080]其中X代表接收到的信号的电平；而C0RE_LELVE代表核化电平。
[0081]已知如果成像单元102的图像传感器是CMOS图像传感器，则噪声量取决于信号电平，S卩，噪声幅度随信号幅度增加而增加。为此，如图7中的实线a所示，核化单元133依据信号电平增加核化电平。在此情况下，核化单元133例如使用由低通滤波器132获得的相邻像素的信号电平的均值作为基准信号电平。相反，已知如果成像单元102的图像传感器是CCD图像传感器，则噪声量不取决于信号电平。为此，如图7中的虚线b所示，核化单元133不管信号电平都保持核化电平。
[0082]划分单元134通过将信号除以由低通滤波器132获得的相邻信号的信号电平的均值而归一化由核化单元133噪声抑制的高频带信号(边缘检测信号)。
[0083]通常，当捕获自然图像时，空间变化的量随着信号电平增大而增加(亮)；空间变化的量随着信号电平减小而减少(暗)。因此，高通滤波器131的输出趋向于在亮区域中变为大的值；趋向于在暗区域中变为小的值。换言之，边缘趋向于在亮区域中被错误地检测到；边缘难以在暗区域中被检测到。
[0084]为了改进这样的技术，划分单元134进行以上归一化处理。更具体地，划分单元134将高通滤波器131的输出值在亮区域中归一化为小的值，在该亮区域中，低通滤波器132的输出变为大的值；将高通滤波器131的输出值在暗区域中归一化为大的值，在该暗区域中低通滤波器132的输出变为小的值。因为划分单位134以此方式进行归一化处理，所以降低亮区域中的边缘的错误检测，并且有助于暗区域中的边缘的检测。
[0085]1侧朝左上边缘检测单元124-L0具有与1侧朝右上边缘检测单元124-R0的结构类似的结构并且检测1侧、朝左上、高频带信号(边缘检测信号)。在将像素1认为感兴趣的像素并将预定数量的朝左上布置的像素1和Il的信号(G信号)认为分接输入的同时，包括在1侧朝左上边缘检测单元124-L0中的高通滤波器对拜耳阵列中的每一个4像素的集合进行高通滤波，以检测高频带信号(边缘检测信号)。
[0086]在图6中，(C)示出用作分接输入并朝左上布置的预定数量的像素1和Il的一个示例。在此示例中，使用包括感兴趣的像素、感兴趣的像素之前的2个像素以及感兴趣的像素之后的2个像素的5个像素的信号(G信号)。如图6的(d)中所示，感兴趣的像素(像素10)的左上方向上的边缘检测信号从预定数量的朝左上布置的像素1和Il获得。
[0087]选择器125-0在由1侧朝右上边缘检测单元124-R0检测出的感兴趣的像素(像素10)的右上方向上的边缘检测信号和由1侧朝左上边缘检测单元124-L0检测出的感兴趣的像素(像素10)的左上方向上的边缘检测信号之间选择具有更大绝对值的信号。选择器125-0然后输出所选择信号作为1侧边缘检测单元121-0的边缘检测信号，即，作为与像素1对应的边缘检测信号。
[0088]Il侧边缘检测单元121-1包括Il侧朝右上边缘检测单元124_R1、I1侧朝左上边缘检测单元124-L1以及选择器125-1。Il侧朝右上边缘检测单元124-R1具有与1侧朝右上边缘检测单元124-R0的配置类似的配置，并且检测Il侧、朝右上、高频带信号(边缘检测信号)。在将像素Il认为感兴趣的像素并且将预定数量的朝右上布置的像素1和Il的信号(G信号)认为分接输入的同时，在Il侧朝右上边缘检测单元124-R1中包括的高通滤波器对拜耳阵列的每一个4像素的集合进行高通滤波。因此，高通滤波器检测高频带信号(边缘检测信号)。
[0089]在图8中，(a)示出了用作分接输入并且朝右上布置的预定数量的像素1和II。在此示例中，使用包括感兴趣的像素、感兴趣的像素之前的2个像素以及感兴趣的像素之后的2个像素的5个像素的信号(G信号)。如图8的(b)中所示，从预定数量的朝右上布置的像素1和Il获得感兴趣的像素(像素II)的右上方向上的边缘检测信号。
[0090]Il侧朝左上边缘检测单元124-L1具有与1侧朝左上边缘检测单元124-L0的配置类似的配置并且检测Ii侧、朝左上、高频带信号(边缘检测信号)。在将像素Ii认为感兴趣的像素并且将朝左上布置的预定数量的像素1和Il的信号(G信号)认为分接输入的同时，在Il侧朝左上边缘检测单元124-L1中包括的高通滤波器对拜耳矩阵的每一个4像素的集合进行高通滤波，以检测高频带信号(边缘检测信号)。
[0091]在图8中，(C)示出用作分接输入并朝左上布置的预定数量的像素1和Il的一个示例。在此示例中，使用包括感兴趣的像素、感兴趣的像素之前的2个像素以及感兴趣的像素之后的2个像素的5个像素的信号(G信号)。如图8的(d)中所示，从预定数量的朝左上布置的像素1和Il获得感兴趣的像素(像素II)的左上方向上的边缘检测信号。
[0092]选择器125-1在由Il侧朝右上边缘检测单元124-R1检测到的感兴趣的像素(像素II)的右上方向上的边缘检测信号和由Il侧朝左上边缘检测单元124-L1检测到的感兴趣的像素(像素II)的左上方向上的边缘检测信号之间选择具有更大绝对值的信号。选择器125-1然后输出所选择信号作为Il侧边缘检测单元121-1的边缘检测信号，即，作为与像素Il对应的边缘检测信号。
[0093]下转换器单元122对与由边缘检测单元121-0和121_1检测到的像素1和Il对应的边缘检测信号进行下转换以获得HD分辨率边缘检测信号。
[0094]典型地，下转换指的是使用某些方法以“输入像素的数量减去输出像素的数量”来使得像素变稀疏的处理。例如，通过简单地每隔一个像素地使像素变稀疏，可以实现2:1比率的下转换。例如，图9的(a)中示出的输入如图9的(b)所示简单地被变稀疏。然而，因此，损失了在进行变稀疏阶段中呈现的边缘信息(高频带信号折叠在低带中)。
[0095]在典型的下转换处理中，由低通滤波器(LPF)施加带限制以抑制图形失真(aliasing)并然后进行变稀疏。例如，图9的(C)中示出的输入经历带限制并然后变稀疏，如图9的(d)中所示。然而，通过此处理损失了高频带中呈现的边缘信息。
[0096]下转换器单元122进行下转换而不引起高分辨率边缘分量的损失。下转换器单元122将4K分辨率以2:1比率下转换为HD分辨率。下转换器单元122将与拜耳阵列中水平布置的每一个4像素的集合的像素1和Il对应的边缘检测信号处理为一系列信号并对该4像素的集合进行以下处理。
[0097]首先，下转换器单元122将该一系列信号划分为2*2像素的单位。然后，下转换器单元122从与每一个划分单位的2*2像素以及紧跟该划分单位的划分单位的第一像素对应的边缘检测信号生成连续的2*2个2像素的集合，该2*2像素和第一像素是连续的。最终，下转换器单元122从2*2个集合中提取具有最大绝对差值的2像素的集合。
[0098]在图10中，(al)示出拜耳阵列中水平布置的4像素的集合的像素1和Il (用“G”示出)。图10的(a2)示出在通过顺序布置与像素1和Il对应的边缘检测信号而形成的系列信号中的电平改变。
[0099]图10的(a3)示出一系列信号被划分为2*2像素的单位并从与每一个划分单位的2*2像素以及紧跟该划分单位的划分单位的第一像素对应的边缘检测信号生成连续的2*2个 2 像素的集合。例如，“10-1、11-1、10-2、11-2” 以及 “10-3、11-3,10-4,11-4” 4 像素的单位每一个均构成划分单位。对于划分单位“10-1、11-1、10-2、11-2”，形成4个2像素的集合“ 10-1、11-1 ”、“ 11-1、10-2”、“ 10-2、11-2”、“ 11-2、10-3”;对于划分单位“ 10-3,11-3、10-4、11-4”，形成 4 个 2 像素的集合“10-3、11-3”、“11_3、10-4”、“ 10-4、11-4”、“11_4、10-5”。
[0100]图10的(bl)示出下转换的、水平布置的像素(用“G”示出)。图10的(b2)示出了在与下转换后的像素对应的边缘检测信号中的电平改变。如图10的(b3)所示，对于划分单位“ 10-1、11-1、10-2、11-2”，选择具有最大绝对差值的2像素的集合(I 1_2、10-3)，并以此顺序输出“11-2”和“10-3”。对于划分单位“10-3、11-3、10-4, 11_4”，选择具有最大绝对差值的2像素的集合(10-4、11-4)，并以此顺序输出“10-4”和“11-3”。
[0101]在以上的下转换处理中，2*2像素输入产生2像素输出，意味着进行了 2:1下转换。此外，在此下转换处理中，实际上输出具有最大改变量的边缘检测信号。因此，实际上在下转换的信号中存储4K分辨率边缘。
[0102]参考回图4，平方单元123使用乘法器123a将由下转换器单元122生成的HD分辨率边缘检测信号平方并输出产生的信号。通过此平方处理，可以将高通滤波器131获得的增益表达为类似二次函数的形式并因此在更窄带中加强信号。
[0103]将简要描述图4中示出的高频带边缘检测电路111的操作。1侧朝右上边缘检测单元124-R0基于相邻的4像素的集合的像素1和Il的信号(G信号)(参见图6中(a)和(b))，对拜耳阵列的每一个4像素的集合(参见图2的厚边框)获得感兴趣的像素(像素10)的右上方向上的边缘检测信号(高频带信号)。1侧朝左上边缘检测单元124-L0基于相邻的4像素的集合的像素1和Il的信号(G信号)(参见图6中(c)和(d))，对拜耳阵列的每一个4像素的集合检测感兴趣的像素(像素10)的左上方向上的边缘检测信号(高频带信号)。
[0104]1侧朝右上边缘检测单元124-R0然后将像素1的右上方向上所获得的边缘检测信号供应到选择器125-0。类似地，1侧朝左上边缘检测单元124-L0然后将像素1的左上方向上所获得的边缘检测信号供应到选择器125-0。选择器125-0从两个边缘检测信号之间选择具有更大绝对值的信号并输出所选择信号作为1侧边缘检测单元121-0的边缘检测信号，即，作为与像素1对应的边缘检测信号(参见图6的(e))。
[0105]Il侧朝右上边缘检测单元124-R1基于相邻的4像素的集合的像素1和Il的信号(G信号)(参见图8中(a)和(b))，对拜耳阵列的每一个4像素的集合(参见图2的厚边框)获得在感兴趣的像素(像素II)的右上方向上的边缘检测信号(高频带信号)。Il侧朝左上边缘检测单元124-L1基于相邻的4像素的集合的像素1和Il的信号(G信号)(参见图8中(c)和(d))，对拜耳阵列的每一个4像素的集合检测在感兴趣的像素(像素
II)的左上方向上的边缘检测信号(高频带信号)。
[0106]Il侧朝右上边缘检测单元124-R1然后将像素Il的右上方向上所获得的边缘检测信号供应到选择器125-1。类似地，Il侧朝左上边缘检测单元124-L1然后将像素Il的左上方向上所获得的边缘检测信号供应到选择器125-1。选择器125-1从两个边缘检测信号之间选择具有更大绝对值的信号并输出所选择信号作为Il侧边缘检测单元121-1的边缘检测信号，即，作为与像素Il对应的边缘检测信号(参见图8的(e))。
[0107]1侧边缘检测单元121-0和Il侧边缘检测单元121_1然后向下转换器单元122分别输出与像素1对应的边缘检测信号以及与像素Il对应的边缘检测信号。下转换器单元122将与像素1和Il对应的边缘检测信号(即，4K分辨率边缘检测信号)下转换为HD分辨率边缘检测信号。
[0108]此时，下转换器122进行下转换而不引起高分辨率边缘分量的损失(参见图10)。例如，下转换器单元122将与拜耳阵列中水平布置的4像素的集合的像素1和Il对应的边缘检测信号处理为一系列信号并将该一系列信号划分为2*2像素的单位。下转换器单元122然后从与每一个划分单位的2*2像素以及紧跟该划分单位的划分单位的第一像素对应的边缘检测信号生成连续的2*2个2像素的集合，该2*2像素以及该第一像素是连续的。下转换器单元122然后从2*2个集合中提取具有最大绝对差值的2像素的集合。
[0109]下转换器单元122然后供应所生成的HD分辨率边缘检测信号到平方单元123。平方单元123将HD分辨率边缘检测信号平方。然后，高频带边缘检测电路111输出产生的信号。高频带边缘检测电路111接收两个像素“10、II”并输出一个像素“00”，S卩，以2:1比率获得边缘检测信号。即，高频带边缘检测电路111从4K分辨率图像信号获得HD分辨率边缘检测信号EG_2。
[0110]如上所述，成像设备10将通过边缘检测电路110获得的低频带边缘检测信号EG_1和通过高频带边缘检测电路111获得的高频带边缘检测信号EG_2与HD分辨率图像信号组合，然后输出产生的信号到取景器。因此，在HD分辨率取景器上不仅可以显示HD分辨率边缘信息，而且可以显示4K分辨率边缘信息。结果是，用户可以使用在HD分辨率取景器上显示的边缘信息来实现4K分辨率相机上的精确对焦。
[0111]此外，图1中所示的成像设备10以可以通过色调、辉度和线类型(实线、虚线等)等中的差别彼此区分基于低频带边缘检测信号EG_1显示的边缘信息(例如，高亮的边缘)和基于高频带边缘检测信号EG_2显示的边缘信息这样的方式，将低和高频带中的边缘检测信号EG_1和EG_2与HD分辨率图像信号组合。
[0112]因此，可以同时显示低和高频带中的边缘信息的集合(例如，可以同时高亮那些频带中的边缘)。结果是，用户可以更轻易地实现对焦。例如，用户可以在看着所显示的HD分辨率边缘信息的同时实现粗略对焦，然后在看着所显示的4K分辨率边缘信息的同时实现精确对焦。此时，以用户可以轻易地彼此区分两个边缘信息的集合这样的方式显示这两个边缘信息的集合。
[0113]此外，图1中所示的成像设备10滤波，然后下转换4K分辨率图像信号以获得HD分辨率边缘检测信号EG_2。在此下转换处理中，实际上输出具有最大改变量的边缘检测信号。因此，4K分辨率边缘实际上存储在下转换后的信号中，以允许4K分辨率边缘信息有利地显示在HD分辨率取景器上。
[0114]2、变型
[0115]在以上实施例中，假定成像分辨率为4K并且取景器的显示分辨率为HD。为此，高频带边缘检测电路111的下转换器122以2:1比率进行下转换。如果成像分辨率对取景器的显示分辨率的比率例如是N:1 (N是2或更大的整数)，则高频带边缘检测电路111以N:1比率进行下转换。
[0116]在此情况下，下转换器单元122将与拜耳阵列中水平布置的每一个4像素的集合的像素1和Il对应的边缘检测信号处理为一系列信号并例如进行以下处理。首先，下转换器单元122将该一系列信号划分为2*N像素的单位。然后，下转换器单元122从与每一个划分单位的2*N像素以及紧跟该划分单位的划分单位的第一像素对应的边缘检测信号生成连续的2*N个2像素的集合，该2*N像素以及该第一像素是连续的。最后，下转换器单元122从2*N个集合中提取具有最大绝对差值的2像素的集合。在此下转化处理中，下转换器单元122接收2*N个像素并输出2个像素，意味着其进行N:1下转换。
[0117]成像分辨率对取景器的显示分辨率的比率可以是N:M(N和M是相对质数)。在此情况下，下转换器单元122将与拜耳阵列中水平布置的每一个4像素的集合的像素1和11对应的边缘检测信号处理为一系列信号并例如进行以下处理。首先，下转换器单元122将该一系列信号划分为N像素的单位。然后，下转换器单元122从与每一个划分单位的N像素以及紧跟该划分单位的第一 M-1个像素对应的边缘检测信号生成连续的N个M像素的集合，该N像素以及该第一 M-1个像素是连续的。最后，下转换器单元122从N个集合中提取具有最大相邻像素绝对差值的总和的M像素的集合。在此下转化处理中，下转换器单元122接收N个像素并输出M个像素，意味着其进行N:M下转换。
[0118]在以上实施例中，HD分辨率边缘信息和4K分辨率边缘信息(即，两个频带中的边缘信息的集合)同时显示在HD分辨率取景器上。然而，可以同时显示3个或更多个频带中的边缘信息的集合。例如，假定成像分辨率是8K并且取景器的显示分辨率为HD，可以使用与上述实施例类似的配置同时显不HD分辨率边缘信息、4K分辨率边缘信息以及8K分辨率边缘信息，即，3个频带中的边缘信息的集合。
[0119]在以上实施例中，成像单元102是包括具有拜耳滤色器阵列的图像传感器的单C⑶彩色成像单元。然而，成像单元102可以是包括用于红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的3个CXD的彩色成像单元。当然，本技术也可以应用于这样的成像单元。
[0120]例如，高频带边缘检测电路111对在两个方向上(水平和垂直方向)的每一个像素进行高通滤波以获得边缘检测信号，并然后选择具有更大绝对值的边缘检测信号作为像素的边缘检测信号。高频带边缘检测电路111然后以上面的N:1或N:M比率在两个方向(水平和垂直方向)上下转换像素的边缘检测信号。
[0121]本技术可以如下配置。
[0122](I) 一种图像信号处理设备，包括:
[0123]下转换器单元，配置为将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比第一分辨率更低的第二分辨率的图像信号；
[0124]高频带边缘检测单元，配置为对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取在比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并对通过滤波获得的边缘检测信号进行下转换以获得具有第二分辨率的边缘检测信号；以及组合单元，配置为将由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号进行组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0125](2)根据以上⑴的图像信号处理设备，其中，假定下转换比率是N:1，N是2或更大的整数，则由高频带边缘检测单元进行的下转换包括将通过滤波获得的边缘检测信息划分为2N像素的单位，从与每一个划分单位的2N像素以及紧跟该划分单位的划分单位的第一像素对应的边缘检测信号生成连续2N个2像素的集合，2N像素和第一像素是连续的，并且从2N个集合提取具有最大绝对差值的2像素的集合。
[0126](3)根据以上⑴或(2)的图像信号处理设备，其中高频带边缘检测单元通过边缘检测信号除以具有第一分辨率的图像信号的电平的均值，归一化通过滤波获得的边缘检测信号，并然后对已归一化的边缘检测信号进行下转换。
[0127](4)根据以上(I)到(3)中的任一个的图像信号处理设备，进一步包括低频带边缘检测单元，配置为基于由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号获得具有第二分辨率的边缘检测信号，其中，组合单元将作为由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号的第一边缘检测信号和作为由低频带边缘检测单元获得的边缘检测信号的第二边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0128](5)根据以上(4)的图像信号处理设备，其中以可以彼此区分基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息这样的方式，将第一和第二边缘检测信号与具有所述第二分辨率的图像信号组合。
[0129](6)根据以上(5)的图像信号处理设备，其中通过色调、辉度和线类型之一中的差别做出基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息之间的区分。
[0130](7)根据(I)到(6)中任一个的图像信号处理设备，具有第一分辨率的图像信号是从包括具有拜耳滤色器阵列的图像传感器的单CCD彩色成像单元输出的图像信号，并且其中高频带边缘检测单元基于斜对角布置的绿色像素的信号获得具有第二分辨率的边缘检测信号。
[0131](8)根据⑴到(7)中任一个的图像信号处理设备，其中，第一分辨率是4K分辨率，而第二分辨率是HD分辨率。
[0132](9) 一个用于处理图像信号的方法，包括:将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比第一分辨率更低的第二分辨率的图像信号；对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量，并下转换通过滤波获得的边缘检测信号为具有第二分辨率的边缘检测信号；以及将具有第二分辨率的边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0133](10) 一种成像设备，包括:成像单元，配置为获得具有第一分辨率的图像信号；以及图像信号处理单元，配置为处理由成像单元获得的具有第一分辨率的图像信号以获得具有比第一分辨率更低的第二分辨率并且要显示在取景器上的图像信号，其中，图像信号处理单元包括下转换器单元，配置为将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有第二分辨率的图像信号；高频带边缘检测单元，配置为对具有第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并且下转换通过滤波获得的边缘检测信号为具有第二分辨率的边缘检测信号；以及组合单元，配置为将由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
[0134](11)根据以上(10)的成像设备，其中图像信号处理单元进一步包括低频带边缘检测单元，配置为基于由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号获得具有第二分辨率的边缘检测信号，并组合单元可以将作为由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号的第一边缘检测信号和作为由低频带边缘检测单元获得的边缘检测信号的第二边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有第二分辨率并要显示的图像信号。
[0135](12)根据以上(11)的成像设备，其中组合单元以可以彼此区分基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息这样的方式组合第一和第二边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号。
[0136](13)根据(10)到(12)中任一个的成像设备，其中第一分辨率是4K分辨率并且其中第二分辨率是HD分辨率。
[0137](14) 一种用于显示图像的方法，包括以第一边缘信息和第二边缘信息被重叠在图像上并且可以被彼此区分这样的方式，在显示装置上显示基于图像信号的图像、基于以在比预定频率更低的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号的第一边缘信息以及基于以在比预定频率更高的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号的第二边缘信息。
[0138](15)根据以上(14)的用于显示图像的方法，其中，通过色调、辉度和线类型之一中的差别做出显示的第一边缘信息和显示的第二边缘信息之间的区分。
[0139](16)根据(14)或(15)的用于显示图像的方法，其中，预定频率是与显示装置的分辨率对应的频率。
[0140](17)根据(14)到(16)中任一个的用于显示图像的方法，
[0141]其中，图像信号是从具有4K分辨率的成像单元输出的图像信号并且其中显示装置具有HD分辨率。
[0142]本领域技术人员应当明白，各种修改、组合、子组合和改变可以取决于设计要求和其他因素而出现，只要它们在所附权利要求及其等效物的范围内。
【权利要求】
1.一种图像信号处理设备，包括: 下转换器单元，配置为将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比所述第一分辨率更低的第二分辨率的图像信号； 高频带边缘检测单元，配置为对具有所述第一分辨率的图像信号进行滤波以提取在比与所述第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量并对通过滤波获得的边缘检测信号进行下转换以获得具有所述第二分辨率的边缘检测信号；以及 组合单元，配置为将由所述高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号与由所述下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有所述第二分辨率并且要显示的图像信号。
2.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，其中，假定下转换比率是N:l，N是2或更大的整数，则由所述高频带边缘检测单元进行的下转换包括将通过滤波获得的所述边缘检测信息划分为2N像素的单位，从与每一个划分单位的2N像素以及紧跟所述划分单位的划分单位的第一像素对应的边缘检测信号生成连续2N个2像素的集合，所述2N像素和所述第一像素是连续的，并且从所述2N个2像素的集合提取具有最大绝对差值的2像素的集八口 ο
3.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，其中所述高频带边缘检测单元通过将所述边缘检测信号除以具有所述第一分辨率的图像信号的电平的均值，归一化通过滤波获得的所述边缘检测信号，并对已归一化的边缘检测信号进行下转换。
4.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，进一步包括低频带边缘检测单元，配置为基于由下转换器单元生成的具有所述第二分辨率的图像信号获得具有所述第二分辨率的边缘检测信号，其中， 所述组合单元将作为由所述高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号的第一边缘检测信号和作为由所述低频带边缘检测单元获得的边缘检测信号的第二边缘检测信号与由所述下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有所述第二分辨率并且要显示的图像信号。
5.根据权利要求4所述的图像信号处理设备，其中以可以彼此区分基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息这样的方式，将第一和第二边缘检测信号与具有所述第二分辨率的图像信号组合。
6.根据权利要求5所述的图像信号处理设备，其中通过色调、辉度和线类型之一中的差别做出基于所述第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于所述第二边缘检测信号显示的边缘信息之间的区分。
7.根据权利要求1所述的图像信号处理设备， 其中具有所述第一分辨率的图像信号是从包括具有拜耳滤色器阵列的图像传感器的单CCD彩色成像单元输出的图像信号，并且 其中所述高频带边缘检测单元基于斜对角布置的绿色像素的信号获得具有所述第二分辨率的边缘检测信号。
8.根据权利要求1所述的图像信号处理设备， 其中，所述第一分辨率是4K分辨率，并且 其中，第二分辨率是HD分辨率。
9.一种用于处理图像信号的方法，包括: 将具有第一分辨率的图像信号下转换为具有比所述第一分辨率更低的第二分辨率的图像信号； 对具有所述第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与所述第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量，并将通过滤波获得的边缘检测信号下转换为具有所述第二分辨率的边缘检测信号；以及 将具有第二分辨率的边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有所述第二分辨率并且要显示的图像信号。
10.一种成像设备，包括: 成像单元，配置为获得具有第一分辨率的图像信号；以及 图像信号处理单元，配置为处理由所述成像单元获得的具有所述第一分辨率的图像信号以获得具有比所述第一分辨率低的第二分辨率并且要显示在取景器上的图像信号，其中， 所述图像信号处理单元包括下转换器单元，配置为将具有所述第一分辨率的图像信号下转换为具有所述第二分辨率的图像信号；高频带边缘检测单元，配置为对具有所述第一分辨率的图像信号进行滤波以提取比与所述第二分辨率对应的频率更高的频带中的分量，并且下转换通过滤波获得的边缘检测信号为具有所述第二分辨率的边缘检测信号；以及组合单元，配置为将由所述高频带边缘检测单元获得的具有所述第二分辨率的边缘检测信号与由所述下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合以获得具有所述第二分辨率并且要显示的图像信号。
11.根据权利要求10所述的成像设备， 其中所述图像信号处理单元进一步包括低频带边缘检测单元，配置为基于由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号获得具有第二分辨率的边缘检测信号，以及 其中，组合单元将作为由高频带边缘检测单元获得的具有第二分辨率的边缘检测信号的第一边缘检测信号和作为由低频带边缘检测单元获得的边缘检测信号的第二边缘检测信号与由下转换器单元生成的具有第二分辨率的图像信号组合，以获得具有第二分辨率并且要显示的图像信号。
12.根据权利要求11所述的成像设备，其中所述组合单元以可以彼此区分基于第一边缘检测信号显示的边缘信息和基于第二边缘检测信号显示的边缘信息这样的方式组合第一和第二边缘检测信号与具有第二分辨率的图像信号。
13.根据权利要求10所述的成像设备， 其中所述第一分辨率是4K分辨率，并且 其中所述第二分辨率是HD分辨率。
14.一种用于显示图像的方法，包括:以第一边缘信息和第二边缘信息被重叠在图像上并且可以被彼此区分这样的方式，在显示装置上显示基于图像信号的图像、基于以比预定频率更低的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号的第一边缘信息以及基于以比预定频率更高的频带中的图像信号的分量为基础检测到的边缘检测信号的第二边缘信息。
15.根据权利要求14所述的用于显示图像的方法，其中，通过色调、辉度和线类型之一中的差别做出显示的第一边缘信息和显示的第二边缘信息之间的区分。
16.根据权利要求14所述的用于显示图像的方法，其中，所述预定频率是与所述显示装置的分辨率对应的频率。
17.根据权利要求14所述的用于显示图像的方法， 其中，所述图像信号是从具有4K分辨率的成像单元输出的图像信号，并且 其中所述显示装置具有HD分辨率。
【文档编号】H04N5/225GK104184929SQ201410207000
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2013年5月23日
【发明者】五味田遵, 神谷浩二 申请人:索尼公司