JP2002369036A

JP2002369036A - 画像処理方法

Info

Publication number: JP2002369036A
Application number: JP2001172349A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Takemura; 和彦竹村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-06-07
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタルカメラの固体撮像素子の種類に起因
するプリント又はモニタ時の画質低下を軽減する。【解決手段】デジタルカメラ２２から取り出したスマ
ートメディア２３をカードリーダ１３にセットすると、
画像ファイルは画像ファイル用メモリ１４に、ＤＰＯＦ
ファイルはＤＰＯＦファイル用メモリ１５に記憶され
る。コントローラ２０は、ＤＰＯＦファイルからカメラ
情報を読み出してデジタルカメラ２２の固体撮像素子が
ハニカム型かベイヤー型かを判別し、対応するフィルタ
リング係数を係数メモリ１６から選択して画像処理部１
７に送る。画像処理部１７は、画像ファイル用メモリ１
４から読み出した画像データに対してフィルタリング係
数を適用してフィルタ処理を行い、画像を液晶パネル１
８に表示する。操作部１９を操作すると、フィルタ処理
済みの画像データがプリント部２１に送られてプリント
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラの
撮影によって得られた画像データに対して画像処理を施
す画像処理方法に関し、更に詳しくは画質の低下を軽減
する画像処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラは、撮影レンズ後方に配
置したＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子の光電面
に結像する光学的な被写体画像をデジタル信号に変換し
て内蔵メモリや補助記憶装置に保存する。この補助記憶
装置としては、例えばスマートメディア等のメモリカー
ドが用いられる。メモリカードに記録された画像データ
は、カードリーダ等を介してパーソナルコンピュータ
（以下パソコンという）に保存された後、パソコンに接
続されたインクジェットプリンタ等のプリンタで印刷さ
れるのが一般的である。

【０００３】前記画像データをそのまま信号処理してプ
リントすると、画像の輪郭がぼけて鮮鋭度が低下する場
合が多い。このため、シャープネス補正が行われること
が普通である。このシャープネス補正は、二次微分演算
（ラプラシアン）と称されるフィルタ処理によって行わ
れる。より具体的には、ある画素の濃度値を周辺の画素
の濃度値に応じて変化させることにより、画像の輪郭を
強調するものである。

【０００４】一方、被写体の周波数成分が画素ピッチか
ら定まるナイキスト周波数を越えると、モアレが現れ
る。このため、多くのデジタルカメラでは、光学的ロー
パスフィルタと呼ばれる水晶板を複数枚組み合わせて、
高周波成分を除去している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、デジタルカ
メラに用いられている固体撮像素子には、一般的なベイ
ヤー型ＣＣＤと、本出願人が提案しているハニカム型Ｃ
ＣＤとがあり、これらは画素配列の相違により空間周波
数（解像度）に方向依存性を有する。すなわち、ベイヤ
ー型ＣＣＤは、正方形の画素が格子状に配列されてお
り、各画素ピッチは水平・垂直方向より斜め方向の方が
狭いため、斜め方向の空間周波数が高い。一方のハニカ
ム型ＣＣＤは、ベイヤー型ＣＣＤの画素を４５度に傾け
て配置したもので、ベイヤー型ＣＣＤとは逆に、斜め方
向よりも水平・垂直方向の画素ピッチが狭いので、水平
・垂直方向の空間周波数が高くなっている。したがっ
て、ベイヤー型ＣＣＤを用いたデジタルカメラで撮影し
た画像データに適したシャープネス補正を、ハニカム型
ＣＣＤを用いたデジタルカメラで撮影した画像データに
そのまま適用した場合、またその逆の適用を行った場合
には、偽色を強調させたり、偽輪郭強調を行ってプリン
トしてしまい、かえって画質が低下するという問題が生
じる。この問題は、画像をモニタに表示する場合にも発
生する。

【０００６】また、デジタルカメラに組み込まれている
ローパスフィルタは、コスト等の面から理想的なもので
ない場合や、更には全く組み込まれていない場合もあ
る。このような比較的ローコストなデジタルカメラの撮
影によって得られた画像データに対して単にシャープネ
ス補正を施してプリントすると、モアレが強調されて画
質が低下する。

【０００７】また、本発明は、デジタルカメラの固体撮
像素子の種類やローパスフィルタの有無等に起因するプ
リント又はモニタ時の画質低下を軽減する画像処理方法
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の画像処理方法は、デジタルカメラによって
撮影して得られた画像データに対して画像処理を施す画
像処理方法において、前記デジタルカメラのカメラ情報
に起因する画質劣化を軽減する複数のフィルタリング係
数を用意しておき、この複数のフィルタリング係数から
前記カメラ情報に応じたフィルタリング係数を選択し、
前記画像処理に使用するものである。また、前記カメラ
情報は、前記デジタルカメラに用いられている固体撮像
素子の種類を示す情報としたものである。また、前記カ
メラ情報は、ローパスフィルタの有無を示す情報とした
ものである。また、前記画像処理は、前記画像データか
ら作成した輝度データ，色差データのそれぞれに異なる
フィルタリング係数を適用するフィルタ処理を含むもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を実施したプリンタの構成
を示す図１において、プリンタ１０は、カードリーダ１
３，画像ファイル用メモリ１４，ＤＰＯＦファイル用メ
モリ１５，係数メモリ１６，画像処理部１７，デジタル
式の液晶パネル１８，操作部１９，コントローラ２０及
びプリント部２１からなる。カードリーダ１３には、デ
ジタルカメラ２２で使用されるスマートメディア２３が
セットされ、このスマートメディア２３に記録されてい
る画像ファイルとＤＰＯＦファイル（図２参照）が読み
出される。なお、このＤＰＯＦファイルとは、デジタル
カメラで撮影した画像のうち所望の画像を写真プリンタ
等の画像出力装置で自動的にプリントするための規格Ｄ
ＰＯＦ（Digital Print Order Format）に準拠したファ
イルである。

【００１０】スマートメディア２３のディレクトリ構造
を示す図２において、ルートディレクトリ「Ｒｏｏｔ」
の下には、「ＩＭ＿１」，「ＩＭ＿２」，・・・，「Ｉ
Ｍ＿ｎ」及び「ＭＩＳＣ」のサブディレクトリがそれぞ
れ作成される。サブディレクトリ「ＩＭ＿１」〜「ＩＭ
＿ｎ」には撮影した各画像の画像ファイル２５ａ〜２５
ｎが１画面毎に記録され、サブディレクトリ「ＭＩＳ
Ｃ」にはＤＰＯＦファイル２６が記録される。

【００１１】画像ファイル２５は、デジタルカメラ２２
の画像データ処理回路で所定の信号処理が行われた画像
データ２７ａと、この画像データ２７ａに対応する画像
付帯情報２７ｂとから構成される。前記画像データ２７
ａは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各画像データか
らなる。画像付帯情報２７ｂとしては、撮影日時、撮影
者、撮影場所、撮影条件（露光条件、シャッタースピー
ド等）、撮影装置のＩＤ番号等が記録される。画像付帯
情報２７ｂは撮影前に設定した情報を基に、撮影した被
写体画像の画像データ２７ａをスマートメディア２３に
記録するときに自動的に記録されるほか、撮影後に操作
パネルを用いてユーザーが手動で記録することもでき
る。

【００１２】ＤＰＯＦファイル２６には、カメラ情報，
プリントジョブ情報，画像ソース情報等の画像再生情報
２６ａが記録される。カメラ情報には、デジタルカメラ
２２に用いている固体撮像素子がハニカム型ＣＣＤかベ
イヤー型ＣＣＤかを示す固体撮像素子の種類情報と、デ
ジタルカメラ２２にローパスフィルタが使われているか
否かを示すローパスフィルタの有無情報とがある。な
お、これらの固体撮像素子の種類情報やローパスフィル
タの有無情報は、カメラの機種名，例えば「FinePix 68
00z 」（商品名）から分かるので、カメラ情報としてカ
メラの機種名だけを記録してもよい。また、本実施形態
のデジタルカメラ２２には、ローパスフィルタが使われ
ているとする。また、プリントジョブ情報は、プリント
枚数，サイズ等のプリント条件を示す。また、画像ソー
ス情報は、ファイルフォーマットの種類等を示す。

【００１３】ベイヤー型ＣＣＤの一部を示す図３におい
て、ベイヤー型ＣＣＤ３０は、水平方向（Ｘ方向），垂
直方向（Ｙ方向）の画素間の各配列ピッチをＰとし、各
画素３１の受光部３２の形状を正方形にしてある。この
ベイヤー型ＣＣＤ３０では、斜め４５度方向の画素間隔
がＰ／√２となり、水平・垂直方向より斜め４５度方向
の解像度が高くなっている。また、各受光部３２の上に
は、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色を持つ色フィルタが装着し
てある。１個の画素には一つの色フィルタしか装着でき
ないため、最終的なカラー画像のデータは、周りにある
画素の情報をもとに計算により導き出される。

【００１４】ハニカム型ＣＣＤの一部を示す図４におい
て、ハニカム型ＣＣＤ３５は、ベイヤー型ＣＣＤの画素
を４５度回転させてＸ方向，Ｙ方向の画素間の各配列ピ
ッチをＰ／√２とすることにより、斜め４５度方向より
水平・垂直方向の解像度が高くなっている。また、各画
素３６の受光部３７の形状を円形に近い八角形として受
光部３７の面積を大きくしているため、同サイズのベイ
ヤー型ＣＣＤより感度が高くなっている。各受光部３７
の上には、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色を持つ色フィルタが
装着してあり、前記ベイヤー型ＣＣＤ３０と同様に、最
終的なカラー画像のデータは周りにある画素の情報をも
とに計算により導き出される。

【００１５】デジタルカメラ２２によって撮影された画
像を記録したスマートメディア２３をカードリーダ１３
にセットすると、スマートメディア２３の画像ファイル
２５は画像ファイル用メモリ１４に、またＤＰＯＦファ
イル２６はＤＰＯＦファイル用メモリ１５にそれぞれ読
み込まれる。

【００１６】係数メモリ１６には、３×３の画素の位置
を（ｉ，ｊ）としたときの空間フィルタの係数（フィル
タリング係数）を示す下記の数式１，２が記憶されてい
る。

【００１７】

【数１】

【００１８】

【数２】

【００１９】数式１で表されるｆ１（ｉ，ｊ）は、デジ
タルカメラ２２の固体撮像素子がハニカム型ＣＣＤの場
合に適用されるフィルタリング係数であり、水平・垂直
方向より解像度が低い斜め方向の画素の濃度値を低く用
いることでシャープネス補正を行い、偽色と偽輪郭強調
を軽減する。

【００２０】ハニカム型ＣＣＤ３５を用いたデジタルカ
メラによって撮影して得られた画像データの一部を示す
図５において、この画像データに対して数式１を適用し
てフィルタ処理を行うと、シャープネス補正する画素４
０の斜め４５度の位置にある４個の画素４１〜４４の濃
度値に係数「−１／４」をそれぞれ乗算し、これらを画
素４０の原濃度値に加算して画素４０のシャープネス補
正された濃度値が得られる。なお、図面に示すＸ，Ｙ方
向は、図４に示すハニカム型ＣＣＤ３５のＸ，Ｙ方向と
対応しているとともに、後述するプリント部２１のサー
マルヘッドの発熱素子がライン状に配列された主走査方
向と、これに直交する紙送り方向である副走査方向とに
それぞれ対応している。

【００２１】数式２で表されるｆ２（ｉ，ｊ）は、前記
固体撮像素子がベイヤー型ＣＣＤの場合に適用されるフ
ィルタリング係数であり、前記ハニカム型ＣＣＤの場合
とは逆に、斜め方向より解像度が低い水平・垂直方向の
画素の濃度値を低く用いることでシャープネス補正を行
い、偽色と偽輪郭強調を軽減する。

【００２２】ベイヤー型ＣＣＤ３０を用いたデジタルカ
メラによって撮影して得られた画像データの一部を示す
図６において、この画像データに対して数式２を適用し
てフィルタ処理を行うと、シャープネス補正する画素５
０のＸ，Ｙ方向の位置にある４個の画素５１〜５４の濃
度値に係数「−１／４」をそれぞれ乗算し、これらを画
素５０の原濃度値に加算して画素５０のシャープネス補
正された濃度値が得られる。

【００２３】画像ファイル用メモリ１４は、コントロー
ラ２０の制御に従って読出動作を行い、画像ファイル２
５から画像データ２７ａをＲ，Ｇ，Ｂ毎に順次に読み出
し、画像処理部１７に送る。この画像処理部１７は、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像データに対して、係数メモリ１６か
ら固体撮像素子の種類に対応したフィルタリング係数を
読み込んで、前記フィルタ処理を行った後、液晶パネル
１８に画像ファイル２５ａ〜２５ｎの各画像データ２７
ａをサムネイル表示する。

【００２４】液晶パネル１８に表示された画像からプリ
ントを希望する画像を選択し、操作部１９の選択キーを
操作してプリントスタートキーを操作すると、フィルタ
処理済みの画像データが画像処理部１７からプリント部
２１に送られる。プリント部２１としては、例えば、イ
エロー，マゼンタ，シアンにそれぞれ発色する感熱発色
層を積層したカラー感熱記録紙を用いて３色面順次でカ
ラー画像を発色記録する周知のカラー感熱プリンタが用
いられる。なお、この場合、画像処理部１７からプリン
ト部２１に送られる前に、画像データはＲＧＢからＹＭ
Ｃに色変換される。

【００２５】このように構成されたプリンタ１０の作用
を説明する。ユーザーは、デジタルカメラ２２で撮影を
行った後、使用したスマートメディア２３をプリンタ１
０のカードリーダ１３にセットする。カードリーダ１３
で読み込まれたスマートメディア２３の画像ファイル２
５は、画像ファイル用メモリ１４に記憶され、ＤＰＯＦ
ファイル２６は、ＤＰＯＦファイル用メモリ１５に記憶
される。

【００２６】コントローラ２０は、ＤＰＯＦファイル用
メモリ１５の画像再生情報２６ａのうちからカメラ情報
を読み出す。デジタルカメラ２２に使われている固体撮
像素子がハニカム型ＣＣＤである場合には、係数メモリ
１６から数式１で表されるフィルタリング係数を読み出
して画像処理部１７に入力する。

【００２７】画像処理部１７は、画像ファイル用メモリ
１４から画像ファイル２５ａの画像データ２７ａをＲＧ
Ｂ毎に読み出して、前記数式１で表されるフィルタリン
グ係数によるフィルタ処理を施し、液晶パネル１８に縮
小表示する。続いて、画像ファイル用メモリ１４から画
像ファイル２５ｂの画像データ２７ａをＲＧＢ毎に読み
出して、前記数式１で表されるフィルタリング係数によ
るフィルタ処理を施し、液晶パネル１８に縮小表示す
る。以下、同様に画像ファイル２５ｃ〜２５ｎの各画像
データ２７ａをフィルタ処理して液晶パネル１８に縮小
表示する。

【００２８】ユーザーは、液晶パネル１８にマトリック
ス状に縮小表示（サムネイル表示）された画像ファイル
２５ａ〜２５ｎの各画像データ２７ａからプリントした
い画像を操作部１９により選択し、濃度補正，色補正，
プリントサイズ，プリント枚数等の設定を行ってからプ
リントスタートキーを操作する。これにより、選択され
たフィルタ処理済みのＲＧＢの画像データが画像処理部
１７によってＹＭＣの画像データに変換されてから、１
ライン分ずつプリント部２１のサーマルヘッドに転送さ
れる。

【００２９】プリント部２１では、３色面順次でイエロ
ー，マゼンタ，シアンの各画像が順次に発色記録され、
フルカラー画像がカラー感熱記録紙に発色記録される。
なお、イエロー画像が発色記録された後には、所定の紫
外線が照射されてカラー感熱記録紙のイエロー感熱発色
層が光定着される。また、マゼンタ画像が発色記録され
た後には、所定の紫外線が照射されてカラー感熱記録紙
のマゼンタ感熱発色層が光定着される。また、シアン感
熱発色層は、通常の保存状態では発色することがないた
め、光定着性は与えられていない。

【００３０】デジタルカメラ２２に使われている固体撮
像素子がベイヤー型ＣＣＤである場合には、コントロー
ラ２０は、係数メモリ１６から数式２で表されるフィル
タリング係数を読み出して画像処理部１７に入力する。
他は、ハニカム型ＣＣＤの場合と同様であるから説明を
省略する。

【００３１】上記実施形態では、前記画像処理部１７
は、ＲＧＢの画像データにフィルタ処理を施したが、図
７に示すように、ＲＧＢの各画像データから輝度データ
（Ｙデータ）と色差データ（ＣＲデータ，ＣＢデータ）
とを作成し、それぞれに画像処理を施した後、これらか
らＲＧＢの各画像データを作成するようにしてもよい。
Ｙデータ，ＣＲデータ，ＣＢデータは、それぞれ以下の
数式３，４，５で表される。

【００３２】

【数３】

【００３３】

【数４】

【００３４】

【数５】

【００３５】また、本実施形態では、固体撮像素子の種
類情報の他、ローパスフィルタの有無情報によってもフ
ィルタリング係数を変更する。デジタルカメラ２２の固
体撮像素子がハニカム型ＣＣＤであり、かつローパスフ
ィルタが使われている場合には、ＣＲデータ，ＣＢデー
タに対しては、下記の数式６で表すフィルタリング係数
ｆ３（ｉ，ｊ）を適用し、Ｙデータに対しては、数式７
で表すフィルタリング係数ｆ４（ｉ，ｊ）を適用する。

【００３６】

【数６】

【００３７】

【数７】

【００３８】また、固体撮像素子がベイヤー型ＣＣＤで
あり、かつローパスフィルタが使われている場合には、
ＣＲデータ，ＣＢデータに対しては、下記の数式８で表
すフィルタリング係数ｆ５（ｉ，ｊ）を適用し、Ｙデー
タに対しては、数式９で表すフィルタリング係数ｆ６
（ｉ，ｊ）を適用する。

【００３９】

【数８】

【００４０】

【数９】

【００４１】また、固体撮像素子がハニカム型ＣＣＤで
あり、かつローパスフィルタが使われていない場合に
は、ＣＲデータ，ＣＢデータに対しては、下記の数式１
０で表すフィルタリング係数ｆ７（ｉ，ｊ）を適用し、
Ｙデータに対しては、数式１１で表すフィルタリング係
数ｆ８（ｉ，ｊ）を適用する。

【００４２】

【数１０】

【００４３】

【数１１】

【００４４】また、固体撮像素子がベイヤー型ＣＣＤで
あり、かつローパスフィルタが使われていない場合に
は、ＣＲデータ，ＣＢデータに対しては、下記の数式１
２で表すフィルタリング係数ｆ９（ｉ，ｊ）を適用し、
Ｙデータに対しては、数式１３で表すフィルタリング係
数ｆ１０（ｉ，ｊ）を適用する。

【００４５】

【数１２】

【００４６】

【数１３】

【００４７】本実施形態では、前記フィルタリング係数
ｆ７（ｉ，ｊ）〜ｆ１０（ｉ，ｊ）を用いることによ
り、ローパスフィルタが使われていないローコストなデ
ジタルカメラで撮影された画像でも、モニタに表示され
たとき又はプリンタでプリントしたときに、偽色や偽輪
郭強調を軽減してモアレの発生を少なくし、画質の低下
を防止できる。

【００４８】以上説明した実施形態では、輝度データ
（Ｙデータ）と色差データ（ＣＲデータ，ＣＢデータ）
の両方にフィルタ処理を施したが、どちらか一方に施し
てもよい。この場合、輝度データにフィルタ処理を施せ
ば、偽輪郭強調を軽減でき、また色差データにフィルタ
処理を施せば、偽色を軽減できる。なお、上記実施形態
で示したカラー感熱プリンタ以外でも、例えばレーザ走
査露光装置を有し、感光材料を露光してカラー画像を記
録するデジタル写真プリンタでもよいし、普通紙にイン
クを吐出してカラー画像を記録するインクジェットプリ
ンタなどでもよい。また、モニタとして液晶パネルを用
いたが、ＣＲＴ，プラズマディスプレイでもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の画
像処理方法は、デジタルカメラのカメラ情報に起因する
プリント時又はモニタ表示時の画質劣化を軽減するフィ
ルタ処理用に複数のフィルタリング係数を用意してお
き、カメラ情報に応じたフィルタリング係数を選択して
使用するので、デジタルカメラの撮影によって得られた
画像データの画質低下を軽減することができる。また、
前記カメラ情報として固体撮像素子の種類を示す情報を
用いれば、画素配列の相違により空間周波数に方向依存
性を有する場合にも最適なフィルタ処理を行うことがで
き、プリント又は表示の画質低下を軽減することができ
る。また、前記カメラ情報としてローパスフィルタの有
無を示す情報を用いれば、ローパスフィルタを有しない
ローコストなデジタルカメラによる画像データに対して
も最適なフィルタ処理を行うことができ、画質の低下を
軽減することができる。また、前記画像処理は、前記画
像データから作成した輝度データ，色差データのそれぞ
れに異なるフィルタリング係数を適用するフィルタ処理
を含むので、偽色軽減と偽輪郭強調軽減のそれぞれに最
適なフィルタ処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理方法を実施したプリンタの概
略的な構成を示すブロック図である。

【図２】スマートメディアのディレクトリ構造を示す説
明図である。

【図３】ベイヤー型ＣＣＤの概略的な構成を示す説明図
である。

【図４】ハニカム型ＣＣＤの概略的な構成を示す説明図
である。

【図５】ハニカム型ＣＣＤを用いたデジタルカメラの撮
影によって得られる画像データの一部を示す説明図であ
る。

【図６】ベイヤー型ＣＣＤを用いたデジタルカメラの撮
影によって得られる画像データの一部を示す説明図であ
る。

【図７】輝度データと色差データのそれぞれに画像処理
を施す実施形態の画像処理部を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０プリンタ１５ＤＰＯＦファイル用メモリ１６係数メモリ１７画像処理部２１プリント部２２デジタルカメラ２３スマートメディア３０ベイヤー型ＣＣＤ３５ハニカム型ＣＣＤ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルカメラによって撮影して得られ
た画像データに対して画像処理を施す画像処理方法にお
いて、前記デジタルカメラのカメラ情報に起因する画質劣化を
軽減する複数のフィルタリング係数を用意しておき、こ
の複数のフィルタリング係数から前記カメラ情報に応じ
たフィルタリング係数を選択し、前記画像処理に使用す
ることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】前記カメラ情報は、前記デジタルカメラ
に用いられている固体撮像素子の種類を示す情報である
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】前記カメラ情報は、ローパスフィルタの
有無を示す情報であることを特徴とする請求項１記載の
画像処理方法。
【請求項４】前記画像処理は、前記画像データから作
成した輝度データ，色差データのそれぞれに異なるフィ
ルタリング係数を適用するフィルタ処理を含むことを特
徴とする請求項１ないし３いずれか記載の画像処理方
法。