像素插值装置及其动作控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种像素插值装置、其动作控制方法以及其动作控制程序。
【背景技术】
[0002]为了生成缩小图像，有时会按每一相同颜色像素进行像素混合。例如，针对利用拜耳(Bayer)排列的固体电子成像元件获得的彩色图像数据进行像素混合时，有调整像素相加比率来使相加像素的重心成为等间隔的方法(专利文献1)及调整像素相加之前的增幅量来将相加像素的重心等间隔的方法(专利文献2)等。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利公开2008-98971号公报
[0006]专利文献2:日本专利公开2006-261789号公报
[0007]发明的概要
[0008]发明要解决的技术课题
[0009]然而，专利文献1、2的任意一个中，在拍摄高频的竖条纹或横条纹的被摄体时，尽管被摄体是黑白的，有时也会产生假彩色。
[0010]本发明的目的在于预先防止假彩色的产生。
[0011]用于解决技术课题的手段
[0012]基于本发明的像素插值装置，其特征在于，具备:相同颜色像素混合机构，在包含第1颜色像素、对亮度的贡献率分别低于第1颜色像素的第2颜色像素及第3颜色像素的基本排列图案在行方向及列方向重复的彩色图像中，按在行方向及列方向上由多个像素构成的每一像素混合图案进行如下处理，从而按每一像素混合图案获得多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素，所述处理中，针对第1颜色像素，分为至少与第2颜色像素或第3颜色像素存在于相同行的第1种第1颜色像素及与第2颜色像素或第3颜色像素存在于相同列且不同于上述第1种的第2种第1颜色像素，并按每一相同颜色像素进行混合，针对第2颜色像素及第3颜色像素，按每一相同颜色像素进行混合；相关判断机构，根据通过相同颜色像素混合机构获得的多种第1颜色的混合像素，判断与彩色图像在列方向或行方向的哪一方向上相关；及插值机构，根据基于相关判断机构的判断结果，利用在相同颜色像素混合机构中获得的多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素，按每一像素混合图案生成第1颜色的插值像素、第2颜色的插值像素及第3颜色的插值像素。
[0013]本发明还提供适于像素插值装置的动作控制方法。即，该方法中，在包含第1颜色像素、对亮度的贡献率分别低于第1颜色像素的第2颜色像素及第3颜色像素的基本排列图案在行方向及列方向重复的彩色图像中，由相同颜色像素混合机构按在行方向及列方向使由多个像素构成的每一像素混合图案进行如下处理，从而按每一像素混合图案获得多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素，所述处理中，针对第1颜色像素，分为至少与第2颜色像素或第3颜色像素存在于相同行的第1种第1颜色像素及与第2颜色像素或第3颜色像素存在于相同列且不同于上述第1种的第2种第1颜色像素，并按每一相同颜色像素进行混合，针对第2颜色像素及第3颜色像素，按每一相同颜色像素进行混合，相关判断机构根据通过相同颜色像素混合机构获得的多种第1颜色的混合像素，判断与彩色图像在列方向或行方向的哪一方向上相关，插值机构根据基于相关判断机构的判断结果，利用在相同颜色像素混合机构中获得的多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素，按每一像素混合图案生成第1颜色的插值像素、第2颜色的插值像素及第3颜色的插值像素。
[0014]本发明还提供用于实施像素插值装置的动作控制方法的程序。也可提供存储有这种程序的记录介质。
[0015]根据本发明，按每一像素混合图案进行如下处理，即，针对第1颜色像素，分为至少与第2颜色像素或第3颜色像素存在于相同行的第1种第1颜色像素及与第2颜色像素或第3颜色像素存在于相同列的第2种(不同于第1种的)第1颜色像素，并按每一相同颜色像素进行混合，针对第2颜色像素及第3颜色像素，按每一相同颜色像素进行混合。根据在像素混合中获得的多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素，判断与彩色图像在列方向或行方向的哪一方向上相关。根据判断结果，利用多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素，按每一像素混合图案生成第1颜色的插值像素、第2颜色的插值像素及第3颜色的插值像素。根据多种第1混合像素，判断与彩色图像在列方向或行方向的那一方向上相关，根据该判断结果生成插值像素，因此进行像素混合时，能够预先防止由于高频的被摄体而产生的假彩色。
[0016]插值机构可如下，即，当通过相影响，针对第3颜色像素，减小与第3颜色像素相同列的第1颜色像素的影响关判断机构判断为在彩色图像的列方向相关时，针对第2颜色像素，减小与第2颜色像素相同行的第1颜色像素的影响，针对第3颜色像素，减小与第3颜色像素相同行的第1颜色像素的影响，当通过相关判断机构判断为在彩色图像的行方向相关时，针对第2颜色像素，减小与第2颜色像素相同列的第1颜色像素的，并利用在相同颜色像素混合机构中获得的多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素，按每一像素混合图案生成第1颜色的插值像素、第2颜色的插值像素及第3颜色的插值像素。
[0017]插值机构可具备差量数据计算机构，其计算第2颜色的混合像素与多种第1颜色的混合像素中的存在于通过相关判断机构判定为相关的方向的第1颜色的混合像素之间的针对第2颜色的差量数据，及第3颜色的混合像素与多种第1颜色的混合像素中的存在于通过相关判断机构判定为相关的方向的第1颜色的混合像素之间的针对第3颜色的差量数据。此时，将多种第1颜色的混合像素的平均像素作为第1颜色的插值像素，将在第1颜色的插值像素加上通过上述差量数据计算机构计算出的针对第2颜色的差量数据的像素作为第2颜色的插值像素，将在第1颜色的插值像素加上通过上述差量数据计算机构计算出的针对第3颜色的差量数据的像素作为第3颜色的插值像素。
[0018]所述像素插值装置还可具备相加值判断机构，其判断第1相加值与第2相加值中哪一个值更大，其中，第1相加值通过将第2颜色的混合像素与多种第1颜色的混合像素中的与第2颜色在相同列上的第1颜色的混合像素之间的差量的绝对值加上第3颜色的混合像素与多种第1颜色的混合像素中的与第3颜色在相同列上的第1颜色的混合像素之间的差量的绝对值来获得，第2相加值通过将第2颜色的混合像素与多种第1颜色的混合像素中的与第2颜色在相同行上的第1颜色的混合像素之间的差量的绝对值加上第3颜色的混合像素与多种第1颜色的混合像素中的与第3颜色在相同行上的第1颜色的混合像素之间的差量的绝对值来获得。此时，相关判断机构为如下机构，即，例如通过相加值判断机构，判断为第1相加值小于第2相加值时，与此相应地判断为在列方向上相关，判断为第1相加值大于第2相加值时，与此相应地判断为在行方向上相关。
[0019]基于相同颜色像素混合机构的第1颜色的混合像素例如为2种。并且，优选在相同颜色像素混合机构中获得的多种第1颜色的混合像素、第2颜色的混合像素及第3颜色的混合像素在像素混合图案中的重心位置相同。
[0020]基本排列图案例如为基于拜耳排列的图案。并且，可在行方向及列方向的6X6的像素中，在行方向及列方向上包含具有绿色或品红色的颜色成分的第1颜色像素、具有红色或青色的颜色成分的第2颜色像素及具有蓝色或黄色的颜色成分的第3颜色像素，第1颜色像素在列方向、行方向及倾斜方向上至少包含有1个，且至少包含1个在列方向、行方向及倾斜方向上连续两个的部分。
[0021]彩色图像是例如在与第2颜色像素相同的行及相同的列存在第1颜色像素，且在与第3颜色像素相同的列及相同的行也存在第1颜色像素的图像。
[0022]还可提供具备像素插值装置的撮像装置。
【附图说明】
[0023]图1是局部彩色图像的一例。
[0024]图2表示像素混合的状态。
[0025]图3表示像素混合的状态。
[0026]图4表示像素混合的状态。
[0027]图5表示像素混合的状态。
[0028]图6表示像素混合的状态。
[0029]图7表示像素混合的状态。
[0030]图8表示像素混合的状态。
[0031]图9表示像素混合的状态。
[0032]图10表示像素混合的状态。
[0033]图11表示像素混合的状态。
[0034]图12表示像素混合的状态。
[0035]图13表示像素混合的状态。
[0036]图14表示像素混合的状态。
[0037]图15表示像素混合的状态。
[0038]图16表示像素混合的状态。
[0039]图17表示像素混合的状态。
[0040]图18表示横条纹的局部彩色图像。
[0041]图19表示竖条纹的局部彩色图像。
[0042]图20表示数码相机的电结构。
[0043]图21是局部彩色图像的一例。
[0044]图22表示像素混合的状态。
[0045]图23表示像素混合的状态。
[0046]图24表示像素混合的状态。
[0047]图25表示像素混合的状态。
[0048]图26表示像素混合的状态。
[0049]图27表示像素混合的状态。
[0050]图28表示横条纹的局部彩色图像。
[0051]图29表示竖条纹的局部彩色图像。
[0052]图30是局部彩色图像的一例。
[0053]图31表示像素混合的状态。
[0054]图32表示像素混合的状态。
[0055]图33表示像素混合的状态。
[0056]图34表示像素混合的状态。
[0057]图35表示像素混合的状态。
[0058]图36表示横条纹的局部彩色图像。
[0059]图37表示竖条纹的局部彩色图像。
[0060]图38表示斜条纹的局部彩色图像。
[0061]图39是局部彩色图像的一例。
[0062]图40是局部彩色图像的一例。
[0063]图41表示R像素。
[0064]图42表示B像素。
[0065]图43表示G1像素。
[0066]图44表示G2像素。
[0067]图45是表示个人计算机的电结构的框图。
[0068]图46是表示个人计算机的处理步骤的流程图。
[0069]图47表示智能手机的外观。
[0070]图48是表示智能手机的电结构的框图。
【具体实施方式】
[0071]图1是表示利用在多个光电二极管的受光面上滤色器根据拜耳排列而形成的成像元件获得的彩色图像的一部分的局部彩色图像1。
[0072]图1的局部彩色图像1在行方向(行数增加的方向)及列方向(列数增加的方向)上均由6个像素10构成。在奇数列奇数行上，有由积蓄在光电二极管的信号电荷获得的红色像素(R像素、第2颜色像素)，所述光电二极管在受光面上形成有具有使红色的光成分透射的特性的红色滤波器。在偶数列偶数行上，有由积蓄在光电二极管的信号电荷获得的蓝色像素(B像素、第3颜色像素)，所述光电二极管在受光面上在形成有具有使蓝色的光成分透射的特性的蓝色滤波器。在偶数列奇数行及奇数行偶数列上有由积蓄在光电二极管的信号电荷获得的绿色像素(第1颜色像素)，所述光电二极管在受光面上形成有具有使绿色的光成分透射的特性的绿色滤波器。该实施例中，将在奇数行上位于R像素之间的绿