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公開番号2024058362
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165669
出願日2022-10-14
発明の名称画像処理装置および画像処理方法
出願人株式会社日立産業制御ソリューションズ
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類H04N 25/10 20230101AFI20240418BHJP(電気通信技術)
要約【課題】色にじみを抑制しつつ偽色を低減することを可能とする。
【解決手段】画像処理装置100は、単板式RGB画像センサ(カメラ300参照)によって撮像されたRAW画像を基にRGB画像を生成するデモザイキング部111と、RGB画像のRGB信号の高周波成分を輝度信号の高周波成分に置き換えたRGB画像を生成する偽色除去部112と、置き換えたRGB画像に対して画像認識処理を行う画像認識部113と、を備える。偽色除去部112は、RGB信号を基に輝度信号を生成する輝度算出部211と、RGB信号それぞれから輝度信号を減算するR信号減算部、G信号減算部、およびB信号減算部と、減算した結果から高周波成分を除去する高周波成分除去部と、前記高周波成分を除去した結果に前記輝度信号を加算するR信号加算部、G信号加算部、およびB信号加算部と、を備えてもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
偽色を生じる画像センサによって撮像されたＲＡＷ画像を基にＲＧＢ画像を生成するデモザイキング部と、
ＲＧＢ画像のＲＧＢ信号の高周波成分を輝度信号の高周波成分に置き換えたＲＧＢ画像を生成する偽色除去部と、
前記置き換えたＲＧＢ画像に対して画像認識処理を行う画像認識部と、を備える
画像処理装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記偽色除去部は、
ＲＧＢ信号を基に輝度信号を生成する輝度算出部と、
ＲＧＢ信号それぞれから前記輝度信号を減算するＲ信号減算部、Ｇ信号減算部、およびＢ信号減算部と、
減算した結果から高周波成分を除去する高周波成分除去部と、
前記高周波成分を除去した結果に前記輝度信号を加算するＲ信号加算部、Ｇ信号加算部、およびＢ信号加算部と、を備える
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記偽色除去部は、
ＲＧＢ信号を基に輝度信号を生成する輝度算出部と、
ＲＢ信号それぞれから前記輝度信号を減算するＲ信号減算部、およびＢ信号減算部と、
減算した結果から高周波成分を除去する高周波成分除去部と、
前記高周波成分を除去した結果に前記輝度信号を加算するＲ信号加算部、およびＢ信号加算部と、を備える
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記デモザイキング部は、
前記ＲＡＷ画像を線形補間によってデモザイキング処理をする
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
偽色を生じる画像センサによって撮像されたＲＡＷ画像を基にＲＧＢ画像を生成するデモザイキング部と、
ＲＧＢ画像のＲＧＢ信号の高周波成分を輝度信号の高周波成分に置き換えたＲＧＢ画像を生成する偽色除去部と、を備える
画像処理装置。
【請求項６】
画像処理装置が、
偽色を生じる画像センサによって撮像されたＲＡＷ画像を基にＲＧＢ画像を生成するステップと、
ＲＧＢ画像のＲＧＢ信号の高周波成分を輝度信号の高周波成分に置き換えたＲＧＢ画像を生成するステップと、
前記置き換えたＲＧＢ画像に対して画像認識処理を行うステップと、を実行する
画像処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像センサが撮像した画像の処理を行う画像処理装置および画像処理方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
画像センサ、例えば単板式ＲＧＢ画像センサで取得したＲＡＷ画像（ＲＡＷデータ）は、１画素につき赤（Ｒ）信号、緑（Ｇ）信号、および青（Ｂ）信号の内１つの色信号のみを含む。各画素において含まれていない２つの色信号は、デモザイキング処理と呼ばれる補間によって算出される。このような手法で生成したＲＧＢ信号と実際の被写体がもつＲＧＢ信号との間では、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の割合に差が生じ、偽色と呼ばれる実際の被写体にない色が画像として生成される。
【０００３】
上記の偽色を低減する技術として特許文献１に記載の画像処理装置がある。画像処理装置の中で、ＲＡＷ画像入力部は、カメラからＲＡＷ画像を取得し、デモザイキング処理器は、取得されたＲＡＷ画像に対してデモザイキング処理を施す。偽色低減器は、デモザイキング処理後の画像データのＲＧＢの色情報において、Ｒ画素とＢ画素に対して、Ｇ画素との差分値を算出し、算出後の差分画素データに対してｍ×ｎ画素のメディアンフィルタを複数回繰り返し施し、デモザイキング処理によって生じる色モアレを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／１８３２７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の画像処理装置では、デモザイキング処理後の画像データについて、Ｇ画素信号との差分値を算出してメディアンフィルタを適用し、Ｇ画素信号を加算することで偽色を低減する。しかし、この方法では、Ｇ画素信号との差分値を用いるため、Ｇ成分を含まないエッジで発生する色にじみについて十分考慮されていない。
【０００６】
またカメラの後段処理として人工知能技術である画像認識は、輝度のエッジ成分を重要な特徴として捉える。このため、エッジにノイズが生じると学習や推論において妨げとなる可能性がある。ＲＡＷ画像に対してデモザイキング処理や偽色低減処理を行った後に画像認識処理を行う場合には、エッジでのノイズに対する考慮が求められる。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、色にじみを抑制しつつ偽色を低減する画像処理装置および画像処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置は、偽色を生じる画像センサによって撮像されたＲＡＷ画像を基にＲＧＢ画像を生成するデモザイキング部と、ＲＧＢ画像のＲＧＢ信号の高周波成分を輝度信号の高周波成分に置き換えたＲＧＢ画像を生成する偽色除去部と、前記置き換えたＲＧＢ画像に対して画像認識処理を行う画像認識部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、色にじみを抑制しつつ偽色を低減する画像処理装置および画像処理方法を提供することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。
本実施形態に係るカメラが出力するＲＡＷ画像の構成を説明するための図である。
本実施形態に係るＲ信号のデモザイキング処理を説明するための図である。
本実施形態に係るＧ信号のデモザイキング処理を説明するための図である。
本実施形態に係るＢ信号のデモザイキング処理を説明するための図である。
本実施形態に係る偽色除去部の処理を説明するための図である。
本実施形態に係る画像処理のフローチャートである。
本実施形態の変形例に係る偽色除去部の処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
≪画像認識装置の概要≫
以下に本発明を実施するための形態（実施形態）における画像処理装置を説明する。本実施形態に係る画像処理装置は、最初に単板式ＲＧＢ画像センサ（偽色を生じる画像センサ）が取得したＲＡＷ画像に対してデモザイキング処理を行う。次に画像処理装置は、輝度信号を算出し、ＲＧＢの各色信号から輝度信号を減算する。続いて画像処理装置は、ＲＧＢの各色信号から高周波成分除去し、輝度信号を加算する。最後に画像処理装置は、画像認識処理を実行して、画像に映る物体を認識する。
（【００１１】以降は省略されています）

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