1. 紫色の研究
∼ 画像処理によるパープルフリンジ除去
A Study in Purpure – Removal of Purple Fringing by Image Processing
松永 力
Chikara Matsunaga
株式会社朋栄アイ・ビー・イー
FOR-A IBE Co., Ltd.
2014 年 6 月 12 日（木）
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3. 研究の目的
画像／映像の高解像度化
デジタル一眼レフカメラ (Digital Single Lens Reflex camera，DSLR)
の高解像度化
4K/8K(スーパーハイビジョン) 解像度を持つ次世代テレビ放送
高解像度の画像／映像の高画質化を阻む要因が存在する．
→ 色収差，パープルフリンジ，，
＃ しかし，両者は，しばしば混同されている．
本研究では，“パープルフリンジ”と呼ばれる妨害を
簡易な画像処理によって除去する．
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8. パープルフリンジ除去 ∼ RGB 輝度色差変換
パープルフリンジ候補画素を色補正処理する．色補正処理は，
RGB カラー画像を輝度色差信号 YCbCr に変換した色差信号で行う．
ANSI/SMPTE125M 規格 ∗ によると，RGB 信号から輝度色差信号
YCbCr への変換は次のようになる．
Y = 0.587 G + 0.114 B + 0.299 R,
Cb = −0.331 G + 0.500 B − 0.169 R,
Cr = −0.419 G − 0.081 B + 0.500 R.
∗ ANSI/SMPTE, Component Video Signal 4:2:2 – Bit-Parallel Digital Interface,
ANSI/SMPTE 125M-1995.
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9. パープルフリンジ除去 ∼ 色差信号の重み付け平均
近傍画素領域 B におけるパープルフリンジ候補画素以外の画素との
輝度値の差と空間的な距離による重みを用いた色差信号 C の重み付け
平均であり，次のように書ける．
ˆC(i, j) =
k,l∈B w(i + k, j + l)C(i + k, j + l)
k,l∈B w(i + k, j + l)
,
w(i + k, j + l) = wc(i + k, j + l)ws(i + k, j + l).
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10. パープルフリンジ除去 ∼ 色差信号の重み付け平均 (2)
重み係数 w は，輝度値 Y の差による重み ws と距離による重み wc
の積であり，それぞれ，ガウス関数により，次のように書ける．
ws(i + k, j + l) = exp −
(Y (i, j) − Y (i + k, j + l))2
2σ2
s
,
wc(i + k, j + l) = exp −
(
√
k2 + l2)2
2σ2
c
.
σs, σc はそれぞれ輝度値の差と画素の空間的な距離の許容範囲を
調整するパラメータである．
これは，輝度値が近く，空間的な距離も近い画素の色は似ている
と期待するものであり，“バイラテラルフィルタ [1]”による色補正処理
と見なせる．
[1] C. Tomasi and R. Manduchi, Bilateral filtering for gray and color images, Proc. IEEE Conf. ICCV, Jan, 1998.
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11. パープルフリンジ除去処理例
(a) (b)
図 1: (a) 原画像，(b) パープルフリンジ候補 2 値マスク画像．
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12. パープルフリンジ除去処理例
(c) (d)
図 2: (c) 処理画像，(d) パープルフリンジ除去処理前後におけるパープルフリンジ候補
画素値の 2 次元色差平面プロット結果．
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15. パープルフリンジ除去処理例
背景に似た色がある場合．．
(a) (b) (c) (d)
図 3: (a) 原画像，(b) G/B 画素値の比較によるパープルフリンジ候補 2 値マスク画像，
(c) G/B 画素値の比較とエッジ強度によるパープルフリンジ候補 2 値マスク画像の論理積を
取ったマスク画像，(d) 処理画像．
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19. パープルフリンジ除去処理例 ∼ PF 候補 2 値マスク画像
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22. パープルフリンジ除去処理例 ∼ PF 候補 2 値マスク画像
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25. パープルフリンジ除去処理例 ∼ PF 候補 2 値マスク画像
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