[发明专利]用于校正色像差的图像处理设备、图像处理方法、程序和存储介质有效

专利信息
申请号: 200980160575.7 申请日: 2009-07-21
公开(公告)号: CN102474626A 公开(公告)日: 2012-05-23
发明(设计)人: 原贵幸 申请(专利权)人: 佳能株式会社
主分类号: H04N9/04 分类号: H04N9/04;H04N9/07
代理公司: 北京魏启学律师事务所 11398 代理人: 魏启学
地址: 日本东京都大*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 用于 校正 色像差 图像 处理 设备 方法 程序 存储 介质
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种用于校正图像中发生的色像差(chromatic aberration)的方法。

背景技术

通过拍摄获得的图像包含由拍摄使用的镜头的色像差所导致的色偏移。

用于检测这类色偏移的方法之一是用于预先存储与镜头的状态相对应的色偏移量的方法(例如,参考专利文献1)。可选地,另一方法是用于通过计算图像中的不同颜色信号之间的相关性来计算颜色信号之间的位置的偏移量、并检测色偏移量的方法(例如,参考专利文献2)。

色偏移量是连续变化值。因此,为了校正数字图像中以上述方式所确定的色偏移量,需要以小于一个像素为单位来校正色偏移量。作为用于以小于一个像素为单位校正色偏移量的方法,提出了诸如双线性插值和双三次插值等的插值算法。

文献列表

专利文献

专利文献1:日本特开平8-205181

专利文献2:日本特开2006-020275

发明内容

本发明要解决的技术问题

在双线性插值、双三次插值或其它类似插值计算中,使用系数根据插值位置而改变的FIR滤波器。如果使用这些插值计算,则带域消失的方式根据偏移位置而不同,结果导致输出图像中的通带域的变化。因此,发生降低图像质量的问题。

将说明双线性插值中带域消失的方式不同的原因。

图10是用于说明使用双线性插值的计算的图。P1、P2、P3和P4表示在摄像元件上垂直和水平排列的4个像素的重心。为了获得位于重心P1~P4之间的、且与摄像元件上排列的任一像素的重心都不一致的坐标Q处的信号电平,必须根据具有重心P1~P4的相邻像素的信号电平,通过插值来计算该信号电平。α和β表示坐标Q相对于重心P1~P4的偏移量。在双线性插值中,当分别以Ps1、Ps2、Ps3和Ps4表示重心P1、P2、P3和P4处的信号电平时,使用公式(1)确定坐标Q处的信号电平Qs:

Qs={(1-α)×Ps1+α×Ps2}×(1-β)+{(1-α)×Ps4+α×Ps3}×β  (1)

公式(1)相当于应用在水平方向上具有系数(1-α)和α的2个抽头(tap)的FIR低通滤波器和应用在垂直方向上具有系数(1-β)和β的2个抽头的FIR低通滤波器。因此,水平低通效果根据α的值而改变,并且垂直低通效果根据β的值而改变。注意,α和β在大于或等于0、且小于或等于1的范围内取值。

图11示出由偏移量α的值的不同所导致的、坐标Q处的信号的振幅特性的不同。当α为0.0或1.0时,包括奈奎斯特频率的高频处的信号的振幅增益没有降低,而当α为0.5时,奈奎斯特频率处的振幅增益为0。随着α接近0.0或1.0,以奈奎斯特频率为中心的高频处的振幅增益的降低量减小。随着α接近0.5,以奈奎斯特频率为中心的高频处的振幅增益的降低量增大。这同样适用于垂直方向上的β。

因此,如果使用双线性插值来确定特定坐标处的信号电平,则根据该距离,信号电平的高频成分的消失程度不同。参考作为例子的图10,在坐标Q的位置更靠近重心P1~P4的中间的区域中,信号电平Qs的高频成分的消失程度增大,并且在坐标Q的位置更靠近重心P1~P4之一的区域中,信号电平Qs的高频成分的消失程度减小。由于在图像中存在大量具有如上所述的4个像素的块,所以对由倍率色像差所导致的色偏移的校正可能导致出现信号电平的高频成分极大量损失的区域和高频成分损失不大的区域,结果导致高频成分的斑块分布。

另一问题是,由于色像差的校正不涉及位置基准点处的颜色的信号电平的位置偏移,所以出现未进行位置偏移的颜色和进行了位置偏移的颜色之间的带域的变化,结果图像质量劣化。

用于解决问题的技术方案

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