图象信号处理设备和方法、学习设备和方法以及记录介质技术

ＣＣＤ图象传感器生成的图象信号由设置在图象信号处理部分２５中的块生成部分２８提取类别抽头和预测抽头。类别抽头被输出给ＡＤＲＣ处理部分２９，预测抽头被输出给自适应处理部分３１。ＡＤＲＣ处理部分２９对输入图象信号执行ＡＤＲＣ处理，生成特征数据。分类处理部分３０生成与特征数据相对应类别码，并把它提供给自适应处理部分３１。自适应处理部分３１从系数存储器３２中读出与类别码相对应的预测系数组。在作为被处理对象的象素的位置上生成所有Ｒ、Ｂ、Ｇ颜色信号。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图象信号处理设备，图象信号处理方法，学习设备，学习方法和记录介质。特别是，本专利技术涉及一种图象信号处理设备，图象信号处理方法，学习设备，学习方法和记录介质，其中图象信号所代表的象素的颜色分量借助分类自适应处理来插值，使象素可以具有红色分量(R)、绿色分量(G)和蓝色分量(B)。
技术介绍
目前，有两类成象设备具有诸如CCD(电荷耦合器件)图象传感器的固态图象传感器。第一类具有一个CCD图象传感器(以下称为“单板照相机(single-plate camera)”)。第二类具有三个CCD图象传感器(以下称为“三板照相机”)。在三板照相机中，例如，生成R信号、G信号和B信号的三个CCD图象传感器分别生成三原色信号。三原色信号被处理，从而生成彩色图象信号。该彩色图象信号被记录在记录介质上。在单板照相机中，CCD图象传感器被设置在彩色编码滤波器的前端，该彩色编码滤波器包括由若干彩色滤波器组成的彩色滤波器阵列，其每个彩色滤波器被分配给一个象素。彩色编码滤波器生成彩色编码的多个彩色分量信号，其每一个用于一个象素。构成彩色编码滤波器的彩色滤波器阵列包括诸如R(红色)阵列、G(绿色)阵列和B(蓝色)阵列的原色滤波器，和诸如Ye(黄色)阵列、Cy(青色)阵列和Mg(紫色)阵列的补色滤波器。在单板照相机中，CCD图象传感器为一个象素生成代表一个颜色的信号，并借助线性插值为该象素生成代表另一个颜色的另一个信号，从而提供了与三板照相机提供的图象相似的图象。该单板照相机被装在小型轻便的视频摄像机或类似物中。设置在单板照相机中的CCD图象传感器可以安装在彩色编码滤波器的前端，该彩色编码滤波器包括像附图说明图1A所示的颜色排列那样的彩色滤波器阵列。安置在彩色滤波器后端的CCD图象传感器的每个象素仅输出对应彩色滤波器的原色R、G和B的图象信号。也就是说，位于R滤波器后端的象素输出R分量图象信号，但不能输出G分量图象信号或B分量图象信号。同样地，G分量象素仅输出G分量图象信号，而不能输出R分量图象信号或B分量图象信号。B分量象素仅输出B分量图象信号，而不能输出R分量图象信号或G分量图象信号。图1A所示的彩色滤波器阵列的颜色排列被称作“拜尔排列(Bayerarrangement)”。在该情况下，G彩色滤波器按棋盘图案设置，R彩色滤波器和B彩色滤波器在交替的列中设置，每一个在空白方格中。R分量信号、G分量信号和B分量信号必需在后级部分中为每个象素进行处理。为了处理这些信号，迄今已经对具有n×m个象素(n和m是正整数)的CCD图象传感器的输出执行插值处理。因而，n×m个R象素信号和n×m个G象素信号被生成，如图1B所示。也就是说，与三板照相机的那些CCD输出相当的图象信号被输出给后级部分。例如，为了生成高达四倍密度的图象信号，进行插值，从n×m个R图象信号中生成2n×2m个R象素信号，从n×m个G图象信号中生成2n×2m个G象素信号，从n×m个B图象信号中生成2n×2m个B象素信号。然而，在上述的单板照相机中，是执行线性处理，来插值彩色信号。该图象的波形不可避免地被变形，因而再现图象整体上不清楚。因此，执行诸如边缘加重的处理，以便增加图象的视在分辨率。由于由单板照相机输出信号达到的图象分辨率低于由三板照相机获得的图象分辨率，因此线性处理的影响导致合成图象整体上模糊。具有相同分辨率的每个象素的三原色分量可以依据单板照相机的CCD图象传感器的输出生成，从而获得图象信号。然后依据如此生成的图象信号获得较高密度的图象信号，从而增加象素密度。然而，该方法不能提供足够的精度。有人建议在单镜头摄像机的CCD输出端上，为R、G、B原色图象信号的每一个执行分类自适应处理，即线性插值之外的处理，从而生成与三板照相机的CCD输出相当的输出信号(参见日本专利申请第8-508623)。然而，当分类自适应处理独立地作用于R、G、B原色图象时，对每个R象素和每个B象素执行与每个G象素(两个G象素存在于每四个象素中)相同的处理，尽管在拜尔排列的彩色滤波器阵列到被使用的情况下，在图1A和图1B所示的m×n象素中只有一个R象素存在于每四个象素中和只有一个B象素存在于每四个象素中。所以，只要涉及R分量和B分量就不能完成高精度预测。本专利技术的公开所以，本专利技术的目的是提供一种图象信号处理设备、一种图象信号处理方法、一种学习设备、一种学习方法和一种记录介质，它们通过执行预测彩色信号的分类自适应处理使单板照相机能够生成与三板照相机作为图象输出生成的图象信号相类似的图象信号。本专利技术的另一个目的是提供了一种图象信号处理设备、一种图象信号处理方法、一种学习设备、一种学习方法和一种记录介质，它们能够可靠地生成高分辨率图象信号。本专利技术的再一个目的是提供了一种图象信号处理设备、一种图象信号处理方法、一种学习设备、一种学习方法和一种记录介质，它们能够以高精度预测彩色信号，从而生成高分辨率的图象信号。根据本专利技术，提供一种处理输入图象信号的图象信号处理设备，所述的输入图象信号具有在每个象素位置上的各种颜色分量的任一种。该设备包括提取装置，为输入图象信号的每个感兴趣象素提取位于每个感兴趣象素附近的多个象素；类别确定装置，依据提取装置所提取的象素确定类别；和象素生成装置，根据由类别确定装置所确定的类别在感兴趣象素的位置上生成象素，所述的象素具有至少不同于感兴趣象素的颜色分量的颜色分量。根据本专利技术，提供一种处理输入图象信号的图象信号处理方法，所述的输入图象信号具有在象素位置上的各种颜色分量的任一种。该方法包括一个提取步骤，为输入图象信号的每个感兴趣象素提取位于每个感兴趣象素附近的多个象素；类别确定步骤，依据在提取步骤中提取的象素确定类别；和象素生成步骤，用于根据在类别确定步骤中所确定的类别在感兴趣象素的位置生成象素，所述的象素具有至少不同于感兴趣象素的颜色分量的颜色分量。根据本专利技术，提供一种记录介质，存储被设计来处理输入图象信号的计算机程序，所述的输入图象信号具有在象素位置上的各种颜色分量的任一种。该计算机程序包括一个提取步骤，为输入图象信号的每个感兴趣象素提取位于每个感兴趣象素附近的多个象素；类别确定步骤，依据在提取步骤中提取的象素确定类别；和象素生成步骤，根据由类别确定装置所确定的类别在感兴趣象素的位置生成象素，所述的象素具有至少不同于感兴趣象素的颜色分量的颜色分量。根据本专利技术，提供一种学习设备，包括第一象素提取装置，用于提取位于学生图象信号的每个感兴趣象素附近的多个象素，所述的学生图象信号在各象素的位置上具有一个颜色分量；类别确定装置，依据第一象素提取装置所提取的象素确定类别；第二象素提取装置，从相应于学生图象并具有用于每个象素的多个颜色分量的教师图象中提取位于与学生图象信号的感兴趣象素的位置相对应的位置上的多个象素；和预测系数生成装置，根据第一象素提取装置和第二象素提取装置所提取的象素值，生成一组用于每个类别的预测系数，用于从相应于学生图象信号的图象信号中生成相应于教师图象信号的图象信号。根据本专利技术，提供一种学习方法，包括第一象素提取步骤，用于提取位于学生图象信号的每个感兴趣象素附近的多个象素，所述的学生图象信号在各象素的位置上具有一个颜色分量；类别确定步骤，依据在第一象本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理输入图象信号的图象信号处理设备，所述的输入图象信号具有在每个象素位置上的各种颜色分量的任一种，所述设备包括：提取装置，为输入图象信号的每个感兴趣象素提取位于每个感兴趣象素附近的多个象素；类别确定装置，依据提取装置所提取的象素 确定类别；和象素生成装置，用于根据由类别确定装置所确定的类别在感兴趣象素的位置上生成象素，所述的象素具有至少不同于感兴趣象素的颜色分量的颜色分量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：近滕哲二郎，中屋秀雄，泽尾贵志，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]