处理图像信号的设备和方法、成像设备和显示图像的方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
处理图像信号的设备和方法、成像设备和显示图像的方法相关申请的交叉引用此申请要求于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。
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。
技术介绍
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。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。
技术实现思路
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。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。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。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)。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2013.05.23 JP 2013-1093991.一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作为边缘检测信号，并对通过滤波获得的所述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：1，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，所述每一个划分单位的2N像素中的相邻的两个像素是连续的，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像素的集合。3.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，针对使用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，所述高频带边缘检测单元以包括感兴趣的像素在内的预定数量的斜对角布置的绿色像素作为分接输入，通过将所述边缘检测信号除以所述分接输入中与感兴趣的像素在所述斜对角布置中相邻的像素的信号电平的均值，来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...

【专利技术属性】
技术研发人员：五味田遵，神谷浩二，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP