JP2000050042A - 画像の精細度補正方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像内に輝度とコントラストの高い物体が存
在していても、目標物に対して十分な精細度補正効果が
得られる画像の精細度補正方法および装置を提供する。 【解決手段】 入力画像を目標物を含む特定領域と含ま
ないその他の領域に分割する領域設定部１と、特定領域
の輪郭成分を抽出する輪郭成分抽出部２と、特定領域の
平均輝度成分の分布からコントラストの補正係数を演算
するコントラスト補正係数演算部３と、輪郭成分の強調
および輝度とコントラストを補正する精細度補正部４
と、精細度補正を行った特定領域の画像と精細度補正を
行わないその他領域の画像とを合成して表示させる出力
合成部５とによって構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像の精細度補正
技術に属し、特に画像の特定領域における精細度を補正
する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術による画像の精細度を高める方
法は図５に示す通りである。即ち、入力した原画像より
輪郭成分を求め（Ｓ１０１）、この輪郭成分を原画像の
同一画素の赤色成分、緑色成分、青色成分にそれぞれ加
えることによって輪郭成分を強調し（Ｓ１０２）、画像
の精細度を補正していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像精細度の補
正方法では、輪郭の強調のみで補正を行っており、しか
も補正の範囲は画像全体に対して行っていた。従って、
原画像上に光源（天井灯のような照明や、窓からの日光
等）や逆光のような輝度とコントラストが高い物体が存
在し、精細度補正を行いたい目標物の輝度とコントラス
トが低い場合には、輝度とコントラストが高い物体に合
わせて精細度補正が行われるので、目標物に対する輪郭
強調の効果は小さく、かつ、目標物の輝度とコントラス
トは依然として低いままであった。本発明の課題は、上
述した問題点に鑑み、画像内に輝度とコントラストが高
い物体が存在しても、目標物に対して十分な精細度補正
効果が得られる、画像の精細度補正方法および装置を提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力画像内に
目標物を含む特定領域を設定して入力画像を特定領域の
画像とその他の領域の画像とに分割するステップと、特
定領域の画像に対し輪郭成分の抽出を行うステップと、
特定領域の画像の平均輝度分布からコントラストの補正
係数を演算するステップと、前記輪郭成分の抽出ステッ
プとコントラスト補正係数の演算ステップで得られた値
を用いて画像の輪郭成分を強調すると共に輝度とコント
ラストを補正する精細度補正ステップと、前記精細度補
正した特定領域の画像と精細度補正を行っていないその
他の領域の画像とを合成して同一の出力画像に表示させ
る出力合成ステップとを有するものである。

【０００５】また本発明は、上述した方法を実施する上
で好適な画像の精細度補正装置を提供する。入力画像を
目標物を含む特定領域とその他の領域に分割する領域設
定部と、特定領域の画像に対し輪郭成分を抽出する輪郭
成分抽出部と、特定領域の画像の平均輝度分布からコン
トラストの補正係数を演算するコントラスト補正係数演
算部と、前記輪郭成分抽出部とコントラスト補正係数演
算部で得られた値を用いて画像の輪郭成分を強調し、輝
度とコントラストを補正する精細度補正部と、特定領域
の画像とその他の領域の画像とを同一の出力画像に表示
させる出力合成部とによって構成した。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に係る画像の精細度補正方
法および装置の実施形態を図面を参照しながら説明す
る。図１は、本発明による画像の精細度補正装置のハー
ドウエアの構成を示すブロック図であって、領域設定部
１、輪郭成分抽出部２、コントラスト補正係数演算部
３、精細度補正部４、出力合成部５によって構成してい
る。

【０００７】まず領域設定部１において精細度補正を行
う領域を設定する。図２に示すように、目標物を含む入
力画面上に、左上隅を原点とする直交座標系を設定し、
この座標系内に目標物を含む長方形状の領域（長方形の
左上隅と右下隅の座標を〔ｘ_１，ｙ_１〕，〔ｘ_２，
ｙ_２〕但しｘ_２＞ｘ_１，ｙ_２＞ｙ_１とする）を特定領域
１とし、目標物を含まない領域をその他の領域２とす
る。なお、特定領域１内には目標物ではない輝度とコン
トラストの高い物体を含まないようにする。

【０００８】次に、特定領域１に対し、輪郭成分抽出部
２において輪郭成分の抽出を行う。ここで言う輪郭成分
とは、各画素の緑色成分から、垂直方向と水平方向、さ
らに１次成分と２次成分に分けて抽出した後、それぞれ
に係数を掛けた値の和である。図３に示すように、原画
像の特定領域１内にある画素〔ｘ，ｙ〕の緑色成分Ｇ
〔ｘ，ｙ〕を２倍にした値から、距離が１の水平画素の
緑色成分Ｇ〔ｘ−１，ｙ〕とＧ〔ｘ＋１，ｙ〕の和を引
いた値より、輪郭成分ＳＨ_１〔ｘ，ｙ〕を得る。 ＳＨ_１〔ｘ，ｙ〕＝２Ｇ〔ｘ，ｙ〕−Ｇ〔ｘ−１，ｙ〕−Ｇ〔ｘ＋１，ｙ〕 ・・・（１） 同様にして、画素〔ｘ，ｙ〕の緑色成分Ｇ〔ｘ，ｙ〕を
２倍した値から、距離が１の垂直画素の緑色成分Ｇ
〔ｘ，ｙ−１〕とＧ〔ｘ，ｙ＋１〕の和を引いた値よ
り、輪郭成分ＳＶ_１〔ｘ，ｙ〕を得る。 ＳＶ_１〔ｘ，ｙ〕＝２Ｇ〔ｘ，ｙ〕−Ｇ〔ｘ，ｙ−１〕−Ｇ〔ｘ，ｙ＋１〕 ・・・（２） 以上の方法を距離が２の水平画素と垂直画素に対しても
行い、それぞれＳＨ_２〔ｘ，ｙ〕とＳＶ_２〔ｘ，ｙ〕を
得る。 ＳＨ_２〔ｘ，ｙ〕＝２Ｇ〔ｘ，ｙ〕−Ｇ〔ｘ−２，ｙ〕−Ｇ〔ｘ＋２，ｙ〕 ・・・（３） ＳＶ_２〔ｘ，ｙ〕＝２Ｇ〔ｘ，ｙ〕−Ｇ〔ｘ，ｙ−２〕−Ｇ〔ｘ，ｙ＋２〕 ・・・（４） 求める輪郭成分Ｓ〔ｘ，ｙ〕は次式によって得られる。 Ｓ〔ｘ，ｙ〕＝Ｃ_１・ＳＨ_１〔ｘ，ｙ〕＋Ｃ_２・ＳＶ_２〔ｘ，ｙ〕＋Ｃ_３・Ｓ Ｈ_２〔ｘ，ｙ〕＋Ｃ_４・ＳＶ_２〔ｘ，ｙ〕 ・・・（５） ここで、定数Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４は次の通りであ
る。 Ｃ_１＝Ｃ_２＝１／２， Ｃ_３＝Ｃ_４＝１／９

【０００９】続いて、コントラスト補正係数演算部３に
おいて、輝度とコントラストを補正するための係数を求
める。画像中のノイズによるコントラスト補正効果の低
下を抑えるため、コントラストを求める際、輝度成分は
一定数の画素中の平均を用いる。特定領域１内の原画像
の各画素〔ｘ，ｙ〕の赤色成分Ｒ〔ｘ，ｙ〕、緑色成分
Ｇ〔ｘ，ｙ〕、青色成分Ｂ〔ｘ，ｙ〕を輝度成分Ｌ
〔ｘ，ｙ〕に変換する。 Ｌ〔ｘ，ｙ〕＝０．２９９Ｒ〔ｘ，ｙ〕＋０．５８７Ｇ〔ｘ，ｙ〕＋０．１１ ４Ｂ〔ｘ，ｙ〕 ・・・（６） 特定領域１内の原画像をＮ×Ｎ画素毎の細かい正方形の
領域に分割し、それぞれの領域内において、領域中の輝
度平均値ＬＡ〔１，１〕，ＬＡ〔１，２〕・・・ＬＡ
〔（ｘ_２−ｘ_１）／Ｎ，（ｙ_２−ｙ_１）／Ｎ〕（但し
（ｘ_２−ｘ_１）／Ｎと（ｙ_２−ｙ_１）／Ｎは小数点以下
を切上げる）を求める。その中で最大値ＬＡmax と最小
値ＬＡmin の差が、特定領域１内の画像のコントラスト
Ａ_１である。さらに、輝度成分がとることのできる最大
値と最小値の差ＡmをＡ_１で割り、コントラストの補正
係数Ｆを求める。 コントラストＡ_１＝ＬＡmax −ＬＡmin コントラストの補正係数Ｆ＝Ａm／Ａ_１ ・・・（７）

【００１０】上述した輪郭成分抽出部２とコントラスト
補正係数演算部３で求められた値を用いて、精細度補正
部４において輪郭成分の強調および輝度とコントラスト
の補正を行う。特定領域１内の画像の各画素〔ｘ，ｙ〕
の赤色成分Ｒ〔ｘ，ｙ〕、緑色成分Ｇ〔ｘ，ｙ〕、青色
成分Ｂ〔ｘ，ｙ〕それぞれに輪郭成分Ｓ〔ｘ，ｙ〕を加
え、輝度成分の平均値の最小値ＬＡmin を引いた値に、
コントラスト補正係数Ｆを乗ずることにより、画像の輪
郭成分を強調し、輝度とコントラストを補正する。 Ｒ_ｏｕｔ〔ｘ，ｙ〕＝（Ｒ〔ｘ，ｙ〕＋Ｓ〔ｘ，ｙ〕−
ＬＡmin）・Ｆ Ｇ_ｏｕｔ〔ｘ，ｙ〕＝（Ｇ〔ｘ，ｙ〕＋Ｓ〔ｘ，ｙ〕−
ＬＡmin）・Ｆ Ｂ_ｏｕｔ〔ｘ，ｙ〕＝（Ｂ〔ｘ，ｙ〕＋Ｓ〔ｘ，ｙ〕−
ＬＡmin）・Ｆ

【００１１】最後に、出力成分部５において、精細度補
正を行った特定領域１と、精細度補正を行わなかったそ
の他の領域２の画像を合成して、同一画像内に表示させ
る。以上の説明においては特定領域１の形状を長方形と
したが、多角形や円形にすることもできる。また、その
他の領域２に対して精細度補正を行っていないが、精細
成分のみを強調したり、軽く輝度とコントラストの補正
を行うこともできる。

【００１２】次に、本発明による画像の精細度補正方法
を図４に示すフローチャートにより説明する。入力画面
上に設けた直交座標系に基づいて、目標物を含む特定領
域１を設定する（ステップＳ１）。ステップＳ２におい
て、特定領域１もしくは目標物を含まないその他の領域
２を選択する。特定領域１を選択したときは、特定領域
１における画像に対し輪郭成分（１次成分と２次成分）
の抽出を行う（ステップＳ３）。次に、特定領域１内の
原画像１をＮ×Ｎ画素毎の正方形領域に分割し、それぞ
れの輝度の平均値を求め、平均輝度成分の分布からコン
トラストの補正係数を演算する（ステップＳ４）。輪郭
成分の抽出ステップ（Ｓ３）とコントラスト補正係数を
演算するステップ（Ｓ４）により求めた値を用いて、輪
郭成分の強調および輝度とコントラストの補正を行う
（ステップＳ５）。精細度補正を行った特定領域１の画
像とステップ２において目標物を含まないその他の領域
２を選択した精細度補正を行わないその他の領域２の画
像とを合成する（ステップＳ６）。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、画面上に特定の領域を設定し、その領域内の
みを対象に精細度補正を行うようにしたので、画面上の
輝度とコントラストの高い物体の有無に関わらず、常に
良好な精細度補正を行うことができる。また、他の人に
画面を見せる際、注目して欲しい部分が一目で理解して
もらえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像の精細度補正装置の構成を示
すブロック図。

【図２】画面上に設けた直交座標系に特定領域とその他
の領域を設定した説明図。

【図３】輪郭成分の抽出方法を説明するための注目画素
と近傍の例。

【図４】本発明による画像の精細度補正方法を説明する
フローチャート。

【図５】従来技術により画像の精細度補正方法のフロー
チャート。

【符号の説明】

１ 領域設定部 ２ 輪郭成分抽出部 ３ コントラスト補正係数演算部 ４ 精細度補正部 ５ 出力合成部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画面上に設けた直交座標系に基づい
   て、入力画像内に目標物を含む特定領域を設定し、入力
   画像を特定領域の画像とその他の画像に分割するステッ
   プと、 前記特定領域における画像に対し輪郭成分の抽出を行う
   ステップと、 前記特定領域の画像の平均輝度成分の分布からコントラ
   ストの補正係数を演算するステップと、 さらに、前記輪郭成分の抽出ステップとコントラスト補
   正係数を演算するステップにより求めた値を用いて、輪
   郭成分の強調および輝度とコントラストを補正する精細
   度補正ステップと、 精細度補正を行った特定領域の画像と精細度補正を行っ
   ていないその他の領域の画像とを同一画像上に合成して
   表示させる出力合成ステップと、 を有する画像の精細度補正方法。
2. 【請求項２】 入力画面上に設けた直交座標系に基づい
   て、目標物を含む特定領域とその他の領域に入力画像を
   分割する領域設定部と、 前記特定領域における画像の輪郭成分を抽出する輪郭成
   分抽出部と、 前記特定領域の画像の平均輝度成分の分布からコントラ
   ストの補正係数を演算するコントラスト補正係数演算部
   と、 前記輪郭成分抽出部とコントラスト補正係数演算部で求
   められた値を用いて、輪郭成分の強調および輝度とコン
   トラストを補正する精細度補正部と、 前記精細度補正を行った特定領域の画像と精細度補正を
   行わなかったその他の領域の画像とを合成し同一画像に
   表示させる出力合成部と、 によって構成した画像の精細度補正装置。