【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

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  • 先日、Kinect for Windows SDK Ver1.6が公開されましたが、Ver1.6からRawBayerデータという物が取得できるようになりました。

    そもそもRawBayerデータというのはRaw(生データ、何も加工されていないデータ)のBayerデータをさします。

    Bayerデータというのは、カラーカメラの仕組みを知らないと分かりづらいのですが、一般的なカラーのCCDやCMOSのセンサでは、撮像素子1つ1つにR,G,Bのどれか1つだけの光を通す光学フィルタが、下図のようなR,G,Bのパターンで配置されています。

    【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

    この配置パターンをBayer配列と言い、このBayer配列のフィルタを通して撮影された画像は、市松模様の入ったモノクロの画像データとなります。

    KinectでRawBayerデータに設定し取得した画像はこんな感じ↓

    【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

    部分拡大すると↓

    【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

    このデータを元にカラー画像へ変換する処理をBayer変換RAW現像などと言います。

    このカラーへ変換するアルゴリズムですが、最初のBayer配列の図を見て頂くと分かるように、例えば、赤のフィルタがかかった画素の位置では、R(赤)は取得できるものの、G(緑)とB(青)が不足しています。

    そこで、Rの上下左右にはGの画素があるので、そこからGを補完し、Rの斜め方向にはBの画素があるので、Bを補完します。同様な全画素において行うと、全画素にR,G,Bのデータを補完できるので、カラー画像となります。

    ただ、実際にはBayer変換できれいにカラーへ変換するのは難しく、Kinectでカラーで撮影した画像↓

    【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

    これを拡大してみると↓

    【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

    上図のように、市松模様的なパターンが残っていたり、擬色と呼ばれる本来の色とは異なる色になっていたりします。

    この擬色などを手っ取り早く消すには、カラーに変換した画像にガウシアンフィルタをかけ、アンシャープマスキングを行うと、少しまともな感じになります。

    (処理例)

    【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

    部分拡大↓

    【Kinect SDK】RawBayerデータとは?

    この辺の味付けには人それぞれ好みの分かれるところなので、カラー画像を重視する場合はRawBayerデータからカラー画像への変換に挑戦してみるのも良いと思います。

    ちなみに、OpenCVでもCvtColor関数を使えばBayer配列からカラー画像へ変換できますが、これもあまり綺麗には変換しれくれません。

    【関連記事】

    カラーエリアCCDセンサのしくみ(単板式、三板式)

    ガウシアンフィルタ

    アンシャープマスキング(鮮鋭化フィルタ)

    ●OpenCVのcvCvtColorcvtColor

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