CN102771112B - 图像处理装置和具有它的显示装置以及图像处理方法 - Google Patents
图像处理装置和具有它的显示装置以及图像处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102771112B CN102771112B CN201180011302.3A CN201180011302A CN102771112B CN 102771112 B CN102771112 B CN 102771112B CN 201180011302 A CN201180011302 A CN 201180011302A CN 102771112 B CN102771112 B CN 102771112B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- output signal
- pass filter
- threshold value
- nonlinear processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 109
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 109
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 41
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 26
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 201000005569 Gout Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011284 combination treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/90—Dynamic range modification of images or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/142—Edging; Contouring
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
- H04N5/205—Circuitry for controlling amplitude response for correcting amplitude versus frequency characteristic
- H04N5/208—Circuitry for controlling amplitude response for correcting amplitude versus frequency characteristic for compensating for attenuation of high frequency components, e.g. crispening, aperture distortion correction
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10024—Color image
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
本发明提供即使在输入图像信号几乎不包含高频段成分的情况下也能够获得细致感的提高效果的图像处理装置。图像处理装置(10)包括：从输入图像信号抽出中高频段成分的高通滤波器(1)；对高通滤波器(1)的输出信号进行非线性处理的非线性处理部(2)；加法部(3)；阈值决定部(4)，其从输入图像信号中检测出高通滤波器(1)的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；削波部(5)，其使用上述上侧阈值和下侧阈值进行削波处理；高通滤波器(6)，其从削波部(5)的输出信号抽出高频段成分；非线性处理部(7)，其对高通滤波器(6)的输出信号进行非线性处理；和加法部(8)，其将非线性处理部(7)的输出信号和削波部(5)的输出信号相加。
Description
技术领域
本发明涉及例如进行通过强调输入图像信号的高频成分来提高细致感的处理的图像处理装置和图像处理方法、以及具有上述图像处理装置的显示装置。
背景技术
近年来，显示器的高分辨率化正在发展中，特别是，作为电视接收机的液晶显示器和等离子体显示器等，被要求伴随电视广播号的高分辨率化，实现高水平的细致感和清晰感。因此，已知为了提高细致感，进行显示图像的轮廓强调和高频成分的强调。
例如在特开2004-266775号公报中公开有一种图像显示装置，该图像显示装置包括：从输入图像信号抽出高频段成分(轮廓信号)的高通滤波器；对上述轮廓信号赋予非线性特性的非线性特性电路；和将来自非线性特性电路的输出与原图像信号相加的加法器。根据该现有的图像显示装置，能够获得高频段成分被上述非线性特性电路强调的图像信号。
发明内容
但是，在上述这种现有的图像显示装置中，有时细致感不因输入的图像信号而提高。例如，存在图15A所示那样的输入图像信号。在此，该输入图像信号为低分辨率，在如图15B所示，不包含成为强调处理的对象的高频段成分(具有比频率fa高的频率的成分)的情况下，如图15C所示，输出信号没有受到高频段强调处理的影响。
本发明的目的在于提供即使在输入图像信号几乎不包含高频段成分的情况下，也能够获得细致感的提高效果的图像处理装置和图像处理方法和具有上述图像处理装置的显示装置。
为了达到上述目的，在此公开的图像处理装置包括：第一高通滤波器，其从输入图像信号抽出具有第一频率值以上的频率的中高频段成分；第一非线性处理部，其对上述第一高通滤波器的输出信号进行非线性处理；第一加法部，其将上述第一非线性处理部的输出信号和上述输入图像信号相加；阈值决定部，其从上述输入图像信号中检测出上述第一高通滤波器处理的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值，来决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；削波部，其使用上述上侧阈值和下侧阈值，对上述第一加法部的输出信号进行削波处理；第二高通滤波器，其从上述削波部的输出信号抽出具有比上述第一频率值大的第二频率值以上的频率的高频段成分；第二非线性处理部，其对上述第二高通滤波器的输出信号进行非线性处理；和第二加法部，其将上述第二非线性处理部的输出信号和上述削波部的输出信号相加。
另外，在此公开的显示装置包括：上述图像处理装置；和基于来自该图像处理装置的输出信号进行显示的显示部。
进一步，在此公开的图像处理方法包括：第一抽出处理，从输入图像信号抽出具有第一频率值以上的频率的中高频段成分；对由上述第一抽出处理得到的输出信号进行的第一非线性处理；第一加法处理，将由上述第一非线性处理得到的输出信号和上述输入图像信号相加；阈值决定处理，从上述输入图像信号中检测出上述第一抽出处理的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值，来决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；使用上述上侧阈值和下侧阈值对由上述第一加法处理得到的输出信号进行的削波处理；第二抽出处理，从由上述削波处理得到的输出信号抽出具有比上述第一频率值大的第二频率值以上的频率的高频段成分；对由上述第二抽出处理得到的输出信号进行的第二非线性处理；第二加法处理，将由上述第二非线性处理得到的输出信号和由上述削波处理得到的输出信号相加。
根据本发明，能够提供即使在输入图像信号几乎不包含高频段成分的情况下，也能够获得细致感的提高效果的图像处理装置和图像处理方法以及具有上述图像处理装置的显示装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式的图像处理装置的结构的块图。
图2A是向R像素用处理电路输入的输入信号的一个例子，是表示像素的位置和像素值的关系的信号特性图。
图2B是表示图2A所示的输入信号的频率和频度的关系的信号特性图。
图3是表示向第一非线性处理部输入的输入信号(HP_in)和输出信号(HP_out)的关系的特性图。
图4A是从第一加法部输出的信号的一个例子，表示像素的位置和像素值的关系的信号特性图。
图4B是表示图4A所示的输入信号的频率和频度的关系的信号特性图。
图5是表示削波部的削波处理的流程的流程图。
图6A是从削波部输出的信号的一个例子，是表示像素的位置和像素值的关系的信号特性图。
图6B是表示图6A所示的输入信号的频率和频度的关系的信号特性图。
图7是表示输入信号、来自第一加法部的输出信号(boost signal：增强信号)和削波处理后的信号的关系的一个例子的信号特性图。
图8A是从R像素用处理电路输出的信号的一个例子，表示像素的位置和像素值的关系的信号特性图。
图8B是表示图8A所示的输入信号的频率和频度的关系的信号特性图。
图9是表示R像素用处理电路的处理结果的一个例子的信号特性图。
图10是表示7抽头的高通滤波器和3抽头的高通滤波器各自的特性的图。
图11是表示7抽头的高通滤波器和3抽头的高通滤波器各自的特性的图。
图12是表示第二实施方式的图像处理装置的结构的块图。
图13A是表示RGB输入信号的一个例子的图。
图13B是表示对图13A所示的RGB输入信号进行第一实施方式的加强处理而获得的信号的一个例子的图。
图13C是表示对图13A所示的RGB输入信号进行第二实施方式的加强处理而获得的信号的一个例子的图。
图14是表示本发明的一个实施方式的显示装置的概略结构的块图。
图15A是表示向现有的图像处理装置输入的输入图像信号的一个例子的信号特性图。
图15B是表示向现有的图像处理装置输入的输入图像信号的一个例子的信号特性图。
图15C是表示现有的图像处理装置中的、对于图15A和图15B所示的输入信号的输出信号的一个例子的信号特性图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式的图像处理装置，包括：第一高通滤波器，其从输入图像信号抽出具有第一频率值以上的频率的中高频段成分；第一非线性处理部，其对上述第一高通滤波器的输出信号进行非线性处理；第一加法部，其将上述第一非线性处理部的输出信号和上述输入图像信号相加；阈值决定部，其从上述输入图像信号中检测出上述第一高通滤波器处理的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值，来决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；削波部，其使用上述上侧阈值和下侧阈值，对上述第一加法部的输出信号进行削波处理；第二高通滤波器，其从上述削波部的输出信号中抽出具有比上述第一频率值大的第二频率值以上的频率的高频段成分；和第二非线性处理部，其对上述第二高通滤波器的输出信号进行非线性处理；和第二加法部，其将上述第二非线性处理部的输出信号和上述削波部的输出信号相加。
在上述结构中，在由第一高通滤波器和第一非线性处理部对中高频段成分进行的第一次强调处理之后，还进行了削波处理，然后由第二高通滤波器和第二非线性处理部对高频段成分进行的第二次强调处理。由此，即使在输入图像信号几乎不包含高频段成分的情况下，也能够实现能够获得细致感的提高效果的图像处理装置。
即，在第一高通滤波器中抽出中高频段成分，该中高频段成分包含比作为第二高通滤波器的抽出对象的高频段成分低的频率区域。而且，对该中高频段成分进行由第一非线性处理部执行的非线性处理，对其结果进行削波处理。此外，削波处理是如下的处理，即，将向削波处理部输入的输入信号的最大值限制为与从阈值决定部提供的上侧阈值相同的值，将上述输入信号的最小值限制为与下侧阈值相同的值。通过该削波处理获得的信号，在由上侧阈值和下侧阈值规定的水平具有平坦部。
另外，通过削波处理生成的伴随陡峭且不连续的变化的信号，具有不包含于输入图像信号的高频段成分，因此在后级的第二高通滤波器的抽出信号中包含不包含于输入图像信号的高频段成分。而且，通过对第二高通滤波器的输出信号进行非线性处理，并将该结果与削波部的输出信号相加，能够获得输入图像信号中不包含的高频段成分被强调的图像信号。
由此，如上所述，根据本实施方式的图像处理装置，即使在输入图像信号几乎不包含高频段成分的情况下，也能够获得细致感的提高效果。
在上述结构的图像处理装置中，例如当上述第一高通滤波器的抽头长度比上述第二高通滤波器的抽头长度大时，能够由第一高通滤波器抽出中高频段成分，由第二高通滤波器抽出高频段成分。
在上述结构的图像处理装置中，作为上述非线性处理能够使用增益处理、限幅处理和核化处理中的至少任一种。
另外，在上述图像处理装置中，可以为如下结构(第一结构)：上述输入图像信号包含三原色的图像信号，对于上述三原色的图像信号中的每个原色的图像信号，包括：上述第一高通滤波器；上述第一非线性处理部；上述第一加法部；上述阈值决定部；上述削波部；上述第二高通滤波器；上述第二非线性处理部；和上述第二加法部。
或者，在上述图像处理装置中，还可以为如下结构(第二结构)，即，设置有：色空间转换部，其将输入图像信号转换为亮度信号和色差信号，并将上述亮度信号向上述第一高通滤波器输出；延迟部，其输入上述色差信号，使该色差信号延迟由上述第一高通滤波器、上述第一非线性处理部、上述第一加法部、上述阈值决定部、上述削波部、上述第二高通滤波器、上述第二非线性处理部和上述第二加法部对上述亮度信号进行的处理所需要的时间；和色空间逆转换部，其输入来自上述延迟部的输出信号和来自上述第二加法部的输出信号，将这些信号逆转换为与上述输入图像信号相同的形式。该第二结构与第一结构相比，具有电路规模小并且对色相没有影响的优点。
另外，本发明的一个实施方式的显示装置包括：上述任一结构的图像处理装置；和显示部，其基于来自上述图像处理装置的输出信号进行显示。根据该显示装置，即使在向图像处理装置输入的输入图像信号几乎不包含高频成分的情况下，也由该图像处理装置供给细致感提高后的信号，所以能够实现高品质的显示。
另外，本发明也能够作为以下的计算机程序进行实施。该计算机程序使计算机执行以下处理：第一抽出处理，从输入图像信号抽出具有第一频率值以上的频率的中高频段成分；对由上述第一抽出处理得到的输出信号进行的第一非线性处理；第一加法处理，将由上述第一非线性处理得到的输出信号和上述输入图像信号相加；阈值决定处理，从上述输入图像信号中检测出上述第一抽出处理的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值，来决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；使用上述上侧阈值和下侧阈值对由上述第一加法处理得到的输出信号进行的削波处理；第二抽出处理，其从由上述削波处理得到的输出信号抽出具有比上述第一频率值大的第二频率值以上的频率的高频段成分；对由上述第二抽出处理得到的输出信号进行的第二非线性处理；和第二加法处理，将由上述第二非线性处理得到的输出信号和由上述削波处理得到的输出信号相加。
进一步，本发明的一个实施方式还包括记录有该计算机程序的计算机可读取的记录介质。
另外，本发明的图像处理方法包括：第一抽出处理，从输入图像信号抽出具有第一频率值以上的频率的中高频段成分；对由上述第一抽出处理得到的输出信号进行的第一非线性处理；第一加法处理，将由上述第一非线性处理得到的输出信号和上述输入图像信号相加；阈值决定处理，从上述输入图像信号中检测出上述第一抽出处理的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值，来决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；使用上述上侧阈值和下侧阈值对由上述第一加法处理得到的输出信号进行的削波处理；第二抽出处理，从由上述削波处理得到的输出信号抽出具有比上述第一频率值大的第二频率值以上的频率的高频段成分；对由上述第二抽出处理得到的输出信号进行的第二非线性处理；和第二加法处理，将由上述第二非线性处理得到的输出信号和由上述削波处理得到的输出信号相加。
[实施方式]
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。对图中同一或者相当部分标注同一参照符号，其说明不重复。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的图像处理装置10的结构的块图。如图1所示，图像处理装置10输入R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各种颜色像素的信号值，输出RGB各种颜色像素的信号值。图像处理装置10具有R像素用处理电路10R、G像素用处理电路10G和B像素用处理电路10B，以对这些各种颜色像素的输入信号分别进行加强处理(enhance processing)。
图1仅表示R像素用处理电路10R的内部结构。另外，G像素用处理电路10G和B像素用处理电路10B的内部结构与R像素用处理电路10R相同，所以图示和说明省略。
如图1所示，R像素用处理电路10R包括：高通滤波器(HPF：High Pass Filter)1；非线性处理部2；加法部3；阈值决定部4；削波部5；高通滤波器6；非线性处理部7；和加法部8。
高通滤波器1、6从输入信号抽出高频成分。其中，高通滤波器1抽出含有比高通滤波器6低的频率成分的高频成分。即，高通滤波器1抽出频率f1以上的频率成分，与此相对，高通滤波器6抽出频率f2(其中，f1＜f2)以上的频率成分。高通滤波器1、6的滤波器特性能够通过抽头长度和滤波器系数进行调整。因此，例如如果作为高通滤波器1采用与高通滤波器6相比抽头长度大的滤波器，则能够将高通滤波器1的抽出频率区域设定于比高通滤波器6的抽出频率区域低的低频段侧。在以下的说明中，将由高通滤波器1抽出的频率区域(即频率为f1以上的频率区域)称为“中高频段”，将由高通滤波器6抽出的频率区域(即频率为f2以上的频率区域)称为“高频段”。此外，这些频率f1，f2的值只要满足f1＜f2的关系，就可以根据所期望的画质等适当设定。
非线性处理部2对从高通滤波器1输出的中高频段成分实施增益处理、限幅处理和核化处理等非线性处理。这些处理的具体例子在后文述说。
加法部3将从非线性处理部2输出的信号与输入信号相加。
阈值决定部4检测出输入信号的处理区域中的最大值和最小值，并基于该检测结果，来决定在后级的削波部5的削波处理中参照的上侧阈值和下侧阈值。阈值决定部4的处理的详细在后文述说。
削波部5依赖于由阈值决定部4设定的上侧阈值和下侧阈值，对来自加法部3的输出信号进行削波处理。削波处理的详细在后文说明。
高通滤波器6从削波部5的输出抽出高频段成分。非线性处理部7与非线性处理部2同样地，对从高通滤波器6输出的高频段成分实施非线性处理。加法部8将从非线性处理部7输出的信号与来自削波部5的输出信号相加。
接着，对以上结构的R像素用处理电路10R的动作进行说明。另外，G像素用处理电路10G和B像素用处理电路10B的动作与R像素用处理电路10R相同，所以不重复其说明。
图2A是向R像素用处理电路10R输入的输入信号Rin的一个例子，表示像素的位置和像素值(像素灰度等级水平)的关系。图2B表示图2A所示的输入信号Rin的频率和频度的关系。在此，图2A和图2B所例示的输入信号Rin是不包含高频成分的分辨率比较低的信号。
首先，高通滤波器1从输入到R像素用处理电路10R的输入信号Rin抽出中高频段成分。接着，非线性处理部2对由高通滤波器1抽出的中高频段成分实施非线性处理。
在此，参照图3，对非线性处理部2的处理的具体例子进行说明。非线性处理部2如上所述进行增益处理、限幅处理和核化处理等非线性处理。图3是表示非线性处理部2进行将增益处理、限幅处理和核化处理组合而得的非线性处理的情况下的、向非线性处理部2输入的输入信号(HP_in)和输出信号(HP_out)的关系的特性图。
核化处理是将振幅的大小为规定的阈值以下的频率成分的输出遮断或衰减的处理。例如，在图3的例子中，通过核化处理，输入信号HP_in中的振幅的绝对值为规定的核化阈值Tc以下的成分被遮断，该成分的输出信号HP_out为零。此外，在图3的例子中，振幅的大小为规定的阈值以下的成分的输出完全为零，但也可以是以规定比例使该成分衰减。
增益处理是通过对输入信号乘以规定的增益值，来使输入信号增幅的处理。例如，在图3的例子中，振幅的绝对值超过核化阈值Tc的成分，通过增益处理而被增幅。其中，在图3的例子中，通过限幅处理，输出信号HP_out中的振幅超过阈值LMT的成分的振幅被限制于阈值LMT。
如以上方式，通过将例如增益处理、限幅处理和核化处理等适当组合，在非线性处理部2中，能够增强由高通滤波器1抽出的中高频段成分。此外，图3的例子只不过是非线性处理部2的非线性处理的一个例子。此外，为了实现这些非线性处理，也可以在非线性处理部2设置将输入信号值和输出信号值对应起来的查找表。
来自非线性处理部2的输出信号在加法部3中被与输入信号Rin相加。图4A和图4B表示经过到此为止的处理后从加法部3输出的信号。由高通滤波器1抽出的中高频段成分如图4B所示，被非线性处理部2增强。另外，作为非线性处理部2中的非线性处理的结果，如图4A所示，信号的边缘变得陡峭。
此外，输入信号Rin也被供给到阈值决定部4。阈值决定部4分别求出在输入信号Rin中作为高通滤波器1的处理对象的区域(称为“处理对象区域”。)中的振幅的最大值和最小值。阈值决定部4基于求出的最大值和最小值，来决定后级的削波处理的上侧阈值和下侧阈值。在此，也可以使上述最大值保持原样地为上侧阈值，使最小值保持原样地为下侧阈值，通过对最大值和最小值进行任意的调整，来决定上侧阈值和下侧阈值。
削波部5基于由阈值决定部4决定的上侧阈值和下侧阈值，对从加法部3输出的信号实施削波处理。削波部5的削波处理，对包含被非线性处理部2增强后的中高频段成分的信号，进行将超过上侧阈值的成分限制于与该上侧阈值相同的值并且将低于下侧阈值的成分限制于与该下侧阈值相同的值的处理。
图5是表示削波部5的削波处理的流程的流程图。削波部5输入从加法部3输出的信号(步骤S1)，来判断输入信号值是否比由阈值决定部4求出的上侧阈值大(步骤S2)。在步骤S2的判断结果为肯定的情况下(在步骤S2中YES)，削波部5将输入信号值置换为上侧阈值(步骤S3)。在步骤S2的判断结果为否定的情况下(在步骤S2中NO)，绕过步骤S3向步骤S4前进。另外，削波部5判断输入信号值是否低于由阈值决定部4求出的下侧阈值(步骤S4)。在步骤S4的判断结果是肯定的情况下(在步骤S4中YES)，削波部5将输入信号值置换为下侧阈值(步骤S5)。当步骤S4的判断结果是否定时(在步骤S4中NO)，绕过步骤S5向步骤S6前进。在步骤S6中，削波部5输出处理结果的信号。
图6A和图6B表示来自削波部5的输出信号。如图6A所示，来自削波部5的输出信号的像素值的最大值和最小值各自被限制为上侧阈值和下侧阈值，在信号的陡峭的边缘附近形成有平坦部。通过该处理生成的、伴随陡峭且不连续的变化的信号，具有输入图像信号中不包含的高频段成分。由此，如图6B所示，作为削波处理的效果，表现出在图2B和图4B的信号中不存在的高频成分。
在此，图7表示输入信号Rin、来自加法部3的输出信号(增强信号)SigB、和削波处理后的信号SigC的关系的更加具体的一个例子。在图7中，横轴表示像素的位置，纵轴表示像素值(像素灰度等级水平)。如图7所示，能够从输入信号Rin获得边缘通过增强处理被强调的增强信号SigB。进一步，从增强信号SigB通过削波处理得到在最大值为大约200的水平和最小值为大约20的水平分别具有平坦部的削波处理后信号SigC。
来自削波部5的输出被供给至高通滤波器6。高通滤波器6从由削波部5供给的信号中抽出高频段成分。如上文所述，高通滤波器1抽出频率f1以上的中高频段成分，与此相对，高通滤波器6抽出频率f2(其中f1＜f2)以上的高频段成分。
高通滤波器6所抽出的高频段成分被发送到非线性处理部7。非线性处理部7通过实施增益处理、限幅处理和核化处理等非线性处理，来增强上述高频段成分。此外，非线性处理部7的非线性处理的内容可以与非线性处理部2中的处理内容完全相同，例如处理的参数和处理的种类等也可以与非线性处理部2不同。
经历了非线性处理部7的处理的高频段成分被发送到加法部8，在加法部8中，与来自削波部5的输出信号相加。来自加法部8的输出成为R像素用处理电路10R的输出信号Rout。
图8A和图8B表示R像素用处理电路10R的输出信号Rout。如图8B所示，在输出信号Rout中频率f2以上的高频成分被强调。另外，如图8A所示，在输出信号Rout中的平坦部附近形成有超出信号SS1、SS2。这些超出信号SS1、SS2具有最大的像素水平的细致，所以能够将输入信号的细致感提升至像素水平。
在此，图9表示R像素用处理电路10R的处理结果的一个例子。在图9中，横轴表示像素位置，纵轴表示像素值。图9所示的曲线r1表示在作为高通滤波器1使用9抽头滤波器、作为高通滤波器6使用7抽头滤波器的情况下获得的信号特性。图9所示的曲线r2表示在作为高通滤波器1使用9抽头滤波器、作为高通滤波器6使用3抽头滤波器的情况下获得的信号特性。
如图9所示可知，输入信号Rin非常平缓(即，高频成分少)，另一方面，曲线r1、r2中的任一个的情况下，都形成有陡峭的边缘。另外，与作为后级的高通滤波器6使用7抽头滤波器的情况(曲线r1)相比，使用3抽头滤波器的情况(曲线r2)下，过冲的宽度窄，生成更高频的信号。即，可知曲线r2所示的信号特性的细致感高。此外，过冲是在平坦部上形成的值大的信号，在图9的例子中，是像素值具有200以上的值的信号。
此外，图10和图11表示7抽头的高通滤波器和3抽头的高通滤波器各自的特性。在图10中，曲线g1表示7抽头滤波器的滤波器系数，曲线g2表示3抽头滤波器的滤波器系数。在图11中，曲线g3表示输入信号的特性，曲线g4表示对于上述输入信号的7抽头滤波器的输出，曲线g5表示对于上述输入信号的3抽头滤波器的输出。
从图11可知，7抽头滤波器的输出(参照g4)与3抽头滤波器的输出(参照g5)相比，在边缘部中能够获得陡峭的输出，但平坦部的信号值的变化宽度宽。因此，如上所述，作为后级的高通滤波器6使用抽头长度较小的滤波器，能够获得细致感高的输出信号。
如以上所示，根据第一实施方式的图像处理装置10，通过具有R像素用处理电路10R、G像素用处理电路10G和B像素用处理电路10B，即使在输入图像信号Rin、Gin、Bin几乎不含有高频段成分的情况下，也能够得到细致感的提高效果。
[第二实施方式]
以下，对本发明的第二实施方式进行说明。
图12是表示第二实施方式的图像处理装置的结构的块图。第一实施方式的图像处理装置10，与RGB的各种颜色对应地包括R像素用处理电路10R、G像素用处理电路10G和B像素用处理电路10B。
对此，如图12所示，本实施方式的图像处理装置20具有将三原色的输入信号Rin、Gin、Bin转换为亮度信号Yin和色差信号Uin、Vin的色空间转换部21。而且，图像处理部20，在第一实施方式中，仅仅具有一组图1所示的各块，用于对亮度信号Yin进行加强处理。
图像处理装置20还具有延迟部22和色空间逆转换部23。延迟部22使色差信号Uin、Vin延迟亮度信号Yin的加强处理所需要的时间。色空间逆转换部23进行逆转换，以使得被加强处理的亮度信号Yin和延迟的色差信号Uin、Vin与输入信号为相同的形式。
此外，在图12中，由高通滤波器1、非线性处理部2、加法部3、阈值决定部4、削波部5、高通滤波器6、非线性处理部7和加法部8进行的加强处理的内容，与第一实施方式相同，因此省略重复的说明。
根据本实施方式的图像处理装置20，将输入信号分离为亮度信号Yin和色差信号Uin、Vin，并仅对亮度信号Yin进行加强处理的电路。由此，图像处理装置20与具有对RGB三种颜色的输入信号各自进行加强处理的电路的第一实施方式的图像处理装置10相比，具有电路规模缩小至大约原来的三分之一的优点。
另外，当如第一实施方式那样，独立地对RGB各种颜色的输入信号进行加强处理时，也存在RGB各种颜色成分的比例发生变化，输出信号的色相改变的可能性。但是，如第二实施方式那样，通过仅仅对亮度信号Yin进行加强处理，还具有能够抑制上述的色相变化的优点。
例如在输入图13A那样的RGB信号的情况下，当如第一实施方式那样，独立地对RGB各种颜色的输入信号进行加强处理时，能够获得图13B所示那样的输出信号。即，仅仅RGB信号中的像素值存在变化的G信号被加强，在超出(shoot)的部分，G信号的像素值为比R信号的像素值大的值，色相发生变化。与此相对，根据第二实施方式，能够获得图13C所示那样的输出信号。即，在第二实施方式中，在加强处理中不使控制色相的色差信号Uin、Vin发生变化，由此超出(shoot)部分的RGB比被保持，不发生色相变化。
[第三实施方式]
图14是表示本发明的一个实施方式的显示装置的概略结构的块图。如图14所示，本实施方式的显示装置40包括基于输入图像信号显示图像的显示部41。显示部41不限于特定的显示器。例如作为显示部41能够使用液晶显示器或等离子体显示器等的任意的显示器。
另外，显示装置40在显示部41的输入端的前级具有第一实施方式的图像处理装置10。由此，即使在输入图像信号Rin、Gin、Bin几乎不包含高频段成分的情况下，也从图像处理装置10向显示部41供给细致感得到提高的信号Rout、Gout、Bout，所以能够实现高品质的显示。
此外，图像处理装置10在显示装置40中例如能够作为安装于电路基板的电路芯片实现。或者，图像处理装置10也能够通过记录有实现该功能的计算机程序的存储器元件和从该存储器元件读取程序并执行的通用处理器来实现。
此外，在图14中例示了具有第一实施方式的图像处理装置10的显示装置。但是，替代图像处理装置10，也可以为具有第二实施方式的图像处理装置20。在该情况下，能够获得色相的变化被抑制，能够实现更加高品质的显示的效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过是用于实施本发明的例示。所以，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够对上述各种实施方式进行适当变形而进行实施。
产业上的可利用性
本发明作为对输入图像信号进行加强处理的图像处理装置和具有该图像处理装置的显示装置，能够在产业上被利用。
Claims (7)
1.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
第一高通滤波器，其从输入图像信号抽出具有第一频率值以上的频率的中高频段成分；
第一非线性处理部，其对所述第一高通滤波器的输出信号进行非线性处理；
第一加法部，其将所述第一非线性处理部的输出信号和所述输入图像信号相加；
阈值决定部，其从所述输入图像信号中检测出所述第一高通滤波器的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值，来决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；
削波部，其使用所述上侧阈值和下侧阈值，对所述第一加法部的输出信号进行削波处理；
第二高通滤波器，其从所述削波部的输出信号抽出具有比所述第一频率值大的第二频率值以上的频率的高频段成分；
第二非线性处理部，其对所述第二高通滤波器的输出信号进行非线性处理；和
第二加法部，其将所述第二非线性处理部的输出信号和所述削波部的输出信号相加。
2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于：
所述第一高通滤波器的抽头长度大于所述第二高通滤波器的抽头长度。
3.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于：
所述非线性处理包含增益处理、限幅处理和核化处理中的至少任一种。
4.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于：
所述输入图像信号包含三原色的图像信号，
对于所述三原色的图像信号中的每个原色的图像信号，包括：所述第一高通滤波器；所述第一非线性处理部；所述第一加法部；所述阈值决定部；所述削波部；所述第二高通滤波器；所述第二非线性处理部；和所述第二加法部。
5.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，还包括：
色空间转换部，其将输入图像信号转换为亮度信号和色差信号，并将所述亮度信号向所述第一高通滤波器输出；
延迟部，其输入所述色差信号，并使该色差信号延迟由所述第一高通滤波器、所述第一非线性处理部、所述第一加法部、所述阈值决定部、所述削波部、所述第二高通滤波器、所述第二非线性处理部和所述第二加法部对所述亮度信号进行的处理所需要的时间；和
色空间逆转换部，其输入来自所述延迟部的输出信号和来自所述第二加法部的输出信号，并将这些信号转换为与所述输入图像信号相同的形式。
6.一种显示装置，其特征在于，包括：
权利要求1～5中任一项所述的图像处理装置；和
显示部，其基于来自所述图像处理装置的输出信号进行显示。
7.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
第一抽出处理，从输入图像信号抽出具有第一频率值以上的频率的中高频段成分；
对由所述第一抽出处理得到的输出信号进行的第一非线性处理；
第一加法处理，将由所述第一非线性处理得到的输出信号和所述输入图像信号相加；
阈值决定处理，从所述输入图像信号中检测出所述第一抽出处理的处理对象区域中的像素值的最大值和最小值，并基于该最大值和最小值，来决定削波处理中的上侧阈值和下侧阈值；
使用所述上侧阈值和下侧阈值对由所述第一加法处理得到的输出信号进行的削波处理；
第二抽出处理，从由所述削波处理得到的输出信号抽出具有比所述第一频率值大的第二频率值以上的频率的高频段成分；
对由所述第二抽出处理得到的输出信号进行的第二非线性处理；和
第二加法处理，将由所述第二非线性处理得到的输出信号和由所述削波处理得到的输出信号相加。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010042997 | 2010-02-26 | ||
| JP2010-042997 | 2010-02-26 | ||
| PCT/JP2011/053829 WO2011105365A1 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-22 | 画像処理装置およびこれを備えた表示装置並びに画像処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102771112A CN102771112A (zh) | 2012-11-07 |
| CN102771112B true CN102771112B (zh) | 2015-02-25 |
Family
ID=44506771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201180011302.3A Expired - Fee Related CN102771112B (zh) | 2010-02-26 | 2011-02-22 | 图像处理装置和具有它的显示装置以及图像处理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8718395B2 (zh) |
| EP (1) | EP2541895B1 (zh) |
| JP (1) | JPWO2011105365A1 (zh) |
| CN (1) | CN102771112B (zh) |
| RU (1) | RU2012141058A (zh) |
| WO (1) | WO2011105365A1 (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004266775A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Sony Corp | 画像信号の処理装置および処理方法、並びにそれを利用した画像表示装置 |
| JP2005033698A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置 |
| CN1717004A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 株式会社东芝 | 处理视频信号的装置和方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2982233B2 (ja) * | 1990-06-29 | 1999-11-22 | ソニー株式会社 | ノンリニアデエンフアシス回路 |
| US5513016A (en) * | 1990-10-19 | 1996-04-30 | Fuji Photo Film Co. | Method and apparatus for processing image signal |
| JP3291892B2 (ja) * | 1994-03-01 | 2002-06-17 | 株式会社日立製作所 | 撮像装置 |
| JPH09247501A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Sony Corp | 撮像装置 |
| US5880767A (en) * | 1996-09-11 | 1999-03-09 | Hewlett-Packard Company | Perceptual image resolution enhancement system |
| RU2150146C1 (ru) * | 1998-09-03 | 2000-05-27 | Семенченко Михаил Григорьевич | Способ обработки изображения |
| US6950561B2 (en) * | 2001-01-10 | 2005-09-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and system for sharpness enhancement for coded video |
| FI115942B (fi) * | 2002-10-14 | 2005-08-15 | Nokia Corp | Menetelmä kuvien interpoloimiseksi ja terävöittämiseksi |
| ATE356405T1 (de) * | 2003-07-07 | 2007-03-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | System und verfahren zur signalverarbeitung |
| TWI401943B (zh) * | 2007-05-14 | 2013-07-11 | Novatek Microelectronics Corp | 用於一影像處理系統之影像處理方法及其相關影像處理裝置 |
| WO2009110328A1 (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-11 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置及び方法、並びに画像表示装置及び方法 |
| KR20100054670A (ko) * | 2008-11-14 | 2010-05-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 |
-
2011
- 2011-02-22 EP EP11747326.4A patent/EP2541895B1/en not_active Not-in-force
- 2011-02-22 CN CN201180011302.3A patent/CN102771112B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-22 US US13/576,699 patent/US8718395B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-22 RU RU2012141058/08A patent/RU2012141058A/ru unknown
- 2011-02-22 JP JP2012501784A patent/JPWO2011105365A1/ja not_active Withdrawn
- 2011-02-22 WO PCT/JP2011/053829 patent/WO2011105365A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004266775A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Sony Corp | 画像信号の処理装置および処理方法、並びにそれを利用した画像表示装置 |
| JP2005033698A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置 |
| CN1717004A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 株式会社东芝 | 处理视频信号的装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102771112A (zh) | 2012-11-07 |
| EP2541895A4 (en) | 2015-09-02 |
| US8718395B2 (en) | 2014-05-06 |
| EP2541895A1 (en) | 2013-01-02 |
| EP2541895B1 (en) | 2019-01-02 |
| WO2011105365A1 (ja) | 2011-09-01 |
| US20120301047A1 (en) | 2012-11-29 |
| RU2012141058A (ru) | 2014-04-10 |
| JPWO2011105365A1 (ja) | 2013-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8155468B2 (en) | Image processing method and apparatus | |
| US7881550B2 (en) | Visual processing apparatus, visual processing method, program, recording medium, display device, and integrated circuit | |
| US8379153B2 (en) | Video signal processing device and a display apparatus | |
| US6614944B1 (en) | Image enhancement filter with adaptive threshold | |
| EP1566958A2 (en) | Image signal correction method and image signal correction apparatus | |
| EP2320638B1 (en) | Device for improving image quality and method therefor | |
| CN101188671A (zh) | 视频图像的锐化方法 | |
| WO2018165023A1 (en) | Method of decaying chrominance in images | |
| US6850275B1 (en) | Edge correction apparatus for digital video camera | |
| US8249379B2 (en) | Image processing apparatus and method and image display apparatus | |
| CN101212560A (zh) | 逐点提高视频图像清晰度的处理方法 | |
| JP2600573B2 (ja) | カラー画像の彩度強調方法及び装置 | |
| JP5121419B2 (ja) | 映像信号処理装置及び映像信号処理方法 | |
| CN102771112B (zh) | 图像处理装置和具有它的显示装置以及图像处理方法 | |
| JP2003348379A (ja) | 画像表示装置および画像処理装置、並びに画像処理方法 | |
| US7012719B1 (en) | Sign sensitive aperture correction system and method | |
| CN114612344A (zh) | 图像锐化装置及方法 | |
| US20100215265A1 (en) | Image processing device and method for reducing color artifact | |
| KR101634652B1 (ko) | 영상의 대비 강화 방법 및 장치 | |
| JP2007194775A (ja) | ディテイルエンハンサー | |
| JP3992403B2 (ja) | 画像信号処理装置および画像信号処理方法 | |
| JP4041943B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2003274196A (ja) | 画像処理装置 | |
| WO2005084039A1 (ja) | 色信号の輪郭補正回路、画像処理装置、及び画像表示装置 | |
| EP2499831A1 (en) | A method of digital signal processing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150225 Termination date: 20210222 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |