JP2000244776A

JP2000244776A - 輪郭補正装置

Info

Publication number: JP2000244776A
Application number: JP11047196A
Authority: JP
Inventors: Yukio Masuda; 幸男増田; Izumi Kanai; 泉金井; Kohei Inamura; 浩平稲村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】プリシュート部やオーバーシュート部を発生
の発生を抑制し、良好な画像信号を生成することを可能
にする。【構成】入力された画像（映像）信号は、輪郭検出部
１２によって輝度変化の大きい部分を検出し、補正対象
の期間を示す信号を出力する。輪郭階調補正部１３は、
階調変換特性設定部１１より設定された内容に下がて、
補正対象の期間について補正して出力し、補正期間外の
部分は入力された画像信号をそのまま出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像号の輪郭強調
を行う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、大型のテレビジョン受像機など
で受像する場合には、小型のテレビジョン受像機で受像
を行う場合に比べ、画像の鮮鋭度が落ちる不都合があ
る。

【０００３】このため、大型のテレビジョン受像機器に
おいては、良好な画像を得られる信号とするために映像
信号の鮮鋭度の増す処理、つまり、シャープネスコント
ロールと称される輪郭強調が行われている。

【０００４】輪郭を改善する方法は、例えば特開昭５０
−１４６１３号公報に示されている。

【０００５】この構成を図８に、各信号波形を図９に示
し、説明する。

【０００６】入力映像信号ａを微分回路８１で微分し、
信号ｂとし、全波整流回路８４で全波整流し信号ｃとす
る。また、信号ｂを微分回路８２で微分し信号ｄとし、
信号ｄをリミッタ回路８３でリミッタすることにより、
信号ｅを得る。そして、信号ｅと信号ｃを乗算器８５に
て乗算することにより信号ｆを得、入力信号ａを遅延回
路８６で所定時間遅延させた信号に信号ｆを加算するこ
とにより信号ｇを得る。

【０００７】ここで、信号ｇは信号ａに対し、信号に立
ち上がり、立ち下がりが急峻になり、輪郭部が改善され
ていることがわかる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方式で
は信号の立ち下がり、立ち上がり部分の前後に幅の広い
プリシュート部やオーバーシュート部を生じてしまい、
輪郭部を過度に強調して画質を損なうことになった。

【０００９】本発明はかかる課題に鑑みなされたもので
あり、プリシュート部やオーバーシュート部を発生の発
生を抑制し、良好な画像信号を生成することを可能なら
しめる輪郭補正装置を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、例えば本発明の輪郭補正装置は以下の構成を備え
る。即ち、輪郭部の階調変換特性を設定する階調変換特
性設定部と画像信号より輪郭部を検出する輪郭検出部と
検出された輪郭部の信号値を前記階調変換特性に基づい
て変換する階調補正部とを備える。

【００１１】また、輪郭補正部は、輪郭部と接する非輪
郭部の画素値と上記階調変換特性により輪郭部の信号値
を変換することが望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る実施形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は実施形態における装置の全体構成を
示す図である。同図において、１１は輪郭部の階調変換
特性を設定する階調変換特性設定部、１２は画像信号よ
り輪郭部を検出する輪郭検出部、１３は検出された輪郭
部の信号値を前記階調変換特性に基づいて変換する輪郭
階調補正部である。

【００１４】上記各構成の更なる詳細を以下に示し、説
明する。

【００１５】図２は階調変換特性設定部１１をさらに詳
しく説明した図である。

【００１６】図中、２１は階調変換特性生成器、２２は
階調変換ルックアップテーブルであり、たとえば利用者
の指示により輪郭部の強調方法を階調変換特性生成器２
１で計算し、その結果を階調変換ルックアップテーブル
２２に格納する。

【００１７】ここで、階調変換特性としては、もっとも
簡単には関数ｙ＝ｘ＾αを利用して設定できる。ここ
で、ｘ＾αは、「ｘのα乗」を示すものであり、αは輪
郭の強調度を決めるパラメータで１．０以上の値を取
る。

【００１８】図３においてその設定フローチャートを示
す。

【００１９】まず、ステップＳ１において、操作者より
指定された次数αを得る。指定方法は例えばボリューム
等のツマミでよい。次いで、ステップＳ２において、変
数ｎを“２５６”で初期化する。説明が前後するが、実
施形態におけるルックアップテーブル２２は８ビット入
力であるので、２５６という数値を用いた。

【００２０】ステップＳ３では、ｎ個の変換後のデータ
を記憶する配列ｔｂ（ｎ）を用意し、ステップＳ４で、
配列変数１〜ｎ／２までの配列変数ｔｂ（）に以下の値
を代入するる。

【００２１】ｔｂ（ｉ）＝２．０−（ｉ／（ｎ−１））＾α （ただし、ｉ＝０，１，... ，ｎ／２である）次いで、ステップＳ５において、ｎ／２番目以降の配列
変数ｔｂ（）に格納すべき値を以下の様にして求める。

【００２２】ｔｂ（ｉ）＝２．０−（２．０−ｉ／（ｎ−１））＾α （ただし、ｉ＝ｎ／２＋１，... ，ｎである）これにより、配列変数ｔｂ（）には、変換曲線の値が格
納されることになる。図４（Ａ）には、α＝２．０、図
４（Ｂ）にはα＝３．０の場合のそれぞれの配列変数に
よって表わされる変換曲線を示している。

【００２３】図５は、図１における輪郭検出部１２の詳
細構成を示している。図中、５１は入力した画像（映
像）信号の微分をとる微分回路、５２は微分値の絶対値
を計算する絶対値計算回路、５３は絶対値計算回路５２
の所定の以上の値（つまり、輝度の変化がある程度以上
の部分）を輪郭部と判断する２値化回路である。

【００２４】図６（ａ）は入力した画像（映像）信号
（輝度）の波形であり、図６（ｂ）がその値を記したも
のである。上述の輪郭検出部１２の出力は、図６（ｃ）
のように得られる。

【００２５】図７は図１の輪郭階調補正部１３の動作を
詳しく説明するフローチャートである。

【００２６】図７では、まず、ステップＳ１１で輪郭検
出部１２の出力を検査し、輪郭部であるかどうかを判定
する。

【００２７】輪郭部であると判断された場合は、ステッ
プＳ１２へ進み、輪郭部の直前の画素の位置をＸｓに、
その画素値（輝度値）をＬｓを記憶し、ステップＳ１３
へ進む。

【００２８】ステップＳ１３では、輪郭部の終了を検出
するステップであり、輪郭検出部１２の出力を検査し、
輪郭部が終了したと判定されたら、ステップＳ１４へ進
む。ステップＳ１４では輪郭部の直後の画素位置をＸｅ
にその画素値をＬｅを記憶する。

【００２９】ステップＳ１５では、輪郭部の処理を行う
準備として、輪郭部の両端の画素値Ｌｓ，Ｌｅの大きい
値をＬｍａｘに、小さい値をＬｍｉｎに格納し、処理す
べき画素数Ｎｅｄｇｅを計算する。

【００３０】Ｓｔｅｐ７−６では、以下の計算式に従っ
て、Ｎｅｄｇｅ個の輪郭部の画素の値を変更する。

【００３１】Lout=Lmin+(Lmax-Lmin)*LUT[(Lin-Lmin)/
(Lmax-Lmin)*255] ここで、Ｌｉｎは輪郭部にある各画素の画素値、Ｌｏｕ
ｔは変換された画素値、ＬＵＴ[]は、階調変換ルックア
ップテーブル２２による値の変換を示している。なお、
説明を明快にするため、整数型，浮動小数点型などの数
値型変更は略した。

【００３２】上記の構成及びその動作を図６を用いて説
明する。

【００３３】同図（ａ）に示すような画像信号の入力が
あると、輪郭検出部１２は、その変化が大きい部分を検
出する。この結果、同図（ｃ）に示すような２値信号を
得る（ｈｉｇｈ期間が輝度変化の大きい領域を示してい
る）。

【００３４】この期間（図示では、輝度が大きくなる期
間及び下がる期間とも５画素）では、先にルックアップ
テーブルを用いつつ、上式に従って変換を行う。

【００３５】この結果、映像信号は同図（ｄ）に示すよ
うな（その補正後の輝度の値は同図（ｅ））結果を得る
ことが可能になる。

【００３６】図示の如く、実施形態に従えば、プリシュ
ート、オーバーシュートとも発生せず、且つ、輪郭部分
の変化がより急峻にさせることが可能となることがわか
る。なお、輪郭検出部１２において２値化する際に使用
する閾値であるが、この値は操作者より自由に指定可能
にすることが望ましい。この値によって画像のエッジか
どうかの判断、つまり、補正する期間に影響が現れるか
らである。

【００３７】また、実施形態では、入力した画像（映
像）信号を補正し、出力する回路を有する装置について
説明したが、本装置は例えばテレビジョン受像機やＶＴ
Ｒ等の機器に内蔵されてもよいし、単独の装置であって
も良いのは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リシュート部やオーバーシュート部を発生の発生を抑制
し、良好な画像信号を生成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の装置の全体ブロック構成図である。

【図２】実施形態における階調特性変換設定部の構成の
一例を示す図である。

【図３】実施形態における階調変換特性設定部の処理を
示すフローチャートである。

【図４】実施形態における階調変換特性の例を示す図で
ある。

【図５】実施形態における輪郭検出部の詳細を示す図で
ある。

【図６】実施形態の画像信号波形の遷移図である。

【図７】実施形態における輪郭階調補正部の動作処理を
示すフローチャートである。

【図８】従来の構成図である。

【図９】従来の信号波形を示す図である。

【符号の説明】

１１階調変換特性設定部１２輪郭検出部１３輪郭階調補正部２１階調変換特性生成器２２階調変換ＬＵＴ５１微分回路５２絶対値計算回路５３２値化回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲村浩平東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 BA23 CE03 CE11 CH08 DC16 5C021 PA57 PA75 RA02 RB08 XA35 XB03 YC06 5C077 MP01 PP03 PP10 PP47

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輪郭部の階調変換特性を設定する階調変
換特性設定部と画像信号より輪郭部を検出する輪郭検出
部と検出された輪郭部の信号値を前記階調変換特性に基
づいて変換する階調補正部とを備えることを特徴とする
輪郭補正装置。
【請求項２】輪郭補正部は、輪郭部と接する非輪郭部
の画素値と上記階調変換特性により輪郭部の信号値を変
換することを特徴とする請求項第１項に記載の輪郭補正
装置。
【請求項３】前記輪郭検出部は、画像信号を一次微分
する微分手段と、該微分手段により得られた微分信号を所定の閾値と比較
する比較する比較手段とを備えることを特徴とする請求
項第１項に記載の輪郭補正装置。
【請求項４】前記所定の閾値を変更する変更手段を備
えることを特徴とする請求項第３項に記載の輪郭補正装
置。