JP2000244939A - 画像処理装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents
画像処理装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体Info
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Abstract
よる画像劣化を低減する。 【解決手段】 CCD2から出力される画像信号は、飽
和検出部14で飽和部分が検出されると共に、色分離部
5でRGB信号が分離され、所定の処理が行われて色差
信号が得られる。上記検出された飽和部分は、FIFO
メモリ15に保持された後、読み出され、制御信号発生
部16において上記飽和部分の周囲に所定の波形を有す
る制御信号が発生され、メモリ17に記憶される。メモ
リ17から読み出された制御信号は、抑圧信号生成部1
8で抑圧信号Ssとなり、抑圧部12において上記色差
信号を上記波形に応じて抑圧する。
Description
力される画像信号を処理する画像処理装置、方法及びそ
れらに用いられるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
に関するものである。
は、映像分野に大きな発展をもたらしている。ディジタ
ルカメラ等の撮像装置においても、信号処理回路がディ
ジタル回路化されて、従来のアナログ回路で構成されて
いた装置と比較し、信号劣化や経年変化の無い装置の実
現が可能になってきた。
るハードウェアではなく、CPUによるソフトウエアに
より処理する方式も提案されている。この方式では、R
OMに内蔵されたプログラムにより、信号処理の内容が
決められるため、入力画像の状態に応じて処理内容を選
択するという適応的な処理が可能になる。
ィジタル回路で信号処理する方式では、適応的な処理を
行うためには、全ての選択肢に対応するハードウェアを
準備しなければならず、回路規模が非常に増大してしま
うという問題があった。また、上記ソフトウエアで処理
する方式は、ハードウエアで処理する方式より処理速度
が遅く、通常の動画信号(例えば水平720x垂直24
0秒間60フィールド)を実時間で処理することはでき
なかった。また、上記二つの方式とも、特に、高輝度な
被写体による撮像素子の飽和による画像劣化を軽減する
場合に上記の問題が生じていた。
されたもので、簡単な回路構成で、高画質な画像処理を
行えるようにすることを目的としている。
めに、本発明による画像処理装置においては、入力され
る画像信号の所定値を越える高輝度部分を検出する検出
手段と、上記検出手段の検出に応じて上記画像信号の上
記高輝度部分の周囲に所定の波形を有する制御信号を発
生する発生手段と、上記画像信号から色信号を分離する
分離手段と、上記制御信号により上記分離した色信号を
抑圧する抑圧手段とを設けている。
は、入力される画像信号の所定値を越える高輝度部分を
検出する検出手順と、上記画像信号の上記検出された高
輝度部分の周囲に所定の波形を有する制御信号を発生す
る発生手順と、上記画像信号から色信号を分離する分離
手順と、上記制御信号により上記分離した色信号を抑圧
する抑圧手順とを設けている。
入力される画像信号の所定値を越える高輝度部分を検出
する検出処理と、上記画像信号の上記検出された高輝度
部分の周囲に所定の波形を有する制御信号を発生する発
生処理と、上記画像信号から色信号を分離する分離処理
と、上記制御信号により上記分離した色信号を抑圧する
抑圧処理とを実行するためのプログラムを記憶してい
る。
と共に説明する。図1は本発明の実施の形態による画像
処理装置を含む撮像装置を示すブロック図である。図1
において、1は撮像レンズ、2はカラー撮像素子である
CCD、3はCCD2の出力信号を連続化するサンプル
ホールド部、4はA/D変換器、5はディジタル画像信
号から輝度信号Y及び色信号R、G、Bを分離する色分
離部、6は輝度信号Yに、ガンマ補正、黒レベルクリッ
プ、白レベルクリップ、輪郭強調等のプロセス処理を行
うYプロセス部、7は入力輝度信号を1フィールド期間
遅延させるフィールドメモリ、8は輝度信号Yの出力端
子である。
ス、ガンマ補正、黒レベルクリップ、白レベルクリップ
等のプロセス処理を行うRGBプロセス部、10はRG
B信号をマトリクス処理して色差信号を生成し、多重化
する色差マトリクス部、11は多重化された色差信号を
1フィールド期間遅延させるフィールドメモリ、12は
後述の抑圧信号Ssに応じて多重化された色差信号を抑
圧する抑圧部、13は多重化された色差信号Cの出力端
子である。
る飽和検出部、15は先入れ先出し方式のFIF0メモ
リ、16は制御信号を発生する制御信号発生部、17は
制御信号を保持するメモリ、18はメモリ17から制御
信号を読み出し、抑圧信号Ssを生成して出力する抑圧
信号生成部である。
図示の被写体像は、撮像レンズ1によりCCD2の光電
変換面に結像される。この像は光電変換されて撮像電荷
となり、この電荷はCCD2内で、不図示の駆動パルス
発生回路から発生される駆動パルスにより順次転送さ
れ、CCD2の出力部で電荷電圧変換され撮像信号とし
て出力される。この撮像信号はサンプルホールド部3に
より連続化され、A/D変換器4でディジタル画像信号
に変換される。
部5により輝度信号Y、色信号R、G、Bに変換され
る。このうち、輝度信号Yは、Yプロセス部6におい
て、ガンマ補正、黒レベルクリップ、白レベルクリッ
プ、輪郭強調等のプロセス処理を受けてから、フィール
ドメモリ7により1フィールド期間遅延され、Y出力端
子8より、後述するC信号と共にテレビモニタ、VTR
等に出力される。
G、Bは、RGBプロセス部9において、ホワイトバラ
ンス、ガンマ補正、黒レベルクリップ、白レベルクリッ
プ等のプロセス処理を受けてから、色差マトリクス部1
0において、色差信号R−Y、B−Yに変換された後、
点順次化による多重化がなされ、多重化された色差信号
になる。この多重化された色差信号は、フィールドメモ
リ11により1フィールド期間遅延され、抑圧部12に
おいて後述する抑圧信号Ssに応じて抑圧され、その出
力はC出力端子13より出力される。
部14により所定の閾値を越えた部分を検出する等の方
法により飽和部分が検出される。検出された飽和部分を
示す信号は、FIFOメモリ15に一時保持される。F
IF0メモリ15に保持された上記飽和部分を示す信号
は、制御信号発生部16において色信号を抑圧するため
の制御信号に変換され、メモリ17に書き込まれる。メ
モリ17に書き込まれた制御信号は、抑圧信号生成部1
8により読み出され、抑圧信号Ssとして抑圧部12の
制御信号として出力され、この制御信号により、上述の
ように色信号を抑圧する。
めの図である。同図(a)は、高輝度被写体による画像
劣化を示している。図中、高輝度部と示されている部分
は、例えば、太陽光が鏡面反射で撮像レンズ1に入射し
ているような被写体である。この高輝度部は、CCD2
において飽和レベルを越える電荷を発生させるため、出
力信号中の色キャリア信号が無くなり、高輝度偽色と呼
ばれる画像劣化の現象が発生する原因となる。このた
め、色信号を抑圧する必要がある。
域と示されている部分においては、撮像レンズ1の収差
のうち、軸上色収差と呼ばれる光の波長により焦点距離
が変化してしまう収差や、フレア、ゴースト等の光学的
な劣化や、CCD2上で生じた電荷が周辺部にあふれて
しまうブルーミングと呼ばれる現象等が発生し、このた
め不要な色付きが発生して、画像が劣化してしまう。
号の抑圧特性を示す。上述したように、高輝度部及び高
輝度部の周辺に不要な色付きが生じるため、色信号を抑
圧する必要があるが、 (1)不要な色は高輝度部を中心として、中心から離れ
るほど減少する。 (2)抑圧を行う部分と、その周囲との間で不連続な特
性があると、疑似輪郭が発生し、著しく画質が劣化す
る。 という特性がある。
0として、周辺に離れるに従って、抑圧を少なくし、所
定の距離以上離れた所では抑圧をしないような抑圧特性
にする必要がある。同図(b)は、この特性を示してい
る。
の詳細な構成を示すブロック図である。図3の飽和検出
部14において、101は所定の閾値を保持するレジス
タ、102はコンパレータである。また、制御信号発生
部16において、103はパターン制御部、104はF
IF015から読み出したデータを保持する読み出しレ
ジスタ、105はメモリ17の書き込みアドレスを発生
するアドレス発生部、106、107は加算器、108
は所定のパターンを発生するパターン発生部である。ま
た、抑圧信号生成部18において、109はメモリ17
の読み出しアドレスを発生する読み出しアドレス発生
部、110はレベル変換部である。
力された、A/D変換器4の出力であるディジタル画像
信号SADは、まずコンパレータ102において、レジ
スタ101からの所定の閾値と比較される。飽和した部
分に対応する比較出力Swは、FIFOメモリ15に、
不図示のタイミング発生器から発生される水平方向の走
査位置PH、垂直方向の走査位置PVとして記憶され
る。
飽和した部分に対応する走査位置が記憶されると、ま
ず、FIFOメモリ15に情報が記憶されているかどう
かを表すFIFO空き信号SFEが、パターン制御部1
03により読み出される。この信号SFEが空きの状態
を表している時は何も動作しない。
ターン制御部103は、まず読み出しレジスタ104を
制御して、FIFOメモリ15に記憶されている飽和し
た部分に対応する走査位置を表すデータSRDを読み出
し、読み出しレジスタ104内に取り込む。
発生部105に対して、所定の順番の一連の水平及び垂
直のアドレスAHS、AVSを発生するように制御を行
う。ここで発生された水平及び垂直のアドレスAHS、
AVSは、読み出しレジスタ104に保持されている水
平、垂直位置と加算器106、107で加算されること
により、上記飽和した部分を中心としたアドレスに変換
される。これらの変換出力は、メモリ17に水平及び垂
直アドレスAH、AVとして入力される。
ン発生部108に、上述のアドレス発生部105が発生
するアドレスAHS、AVSに対応した、所定の2次元
波形を発生するように制御する。この時、まずメモリ1
7上の水平及び垂直アドレスにおける値DRを読み出
し、その読み出した値と上述のように発生した波形の値
とを比較して、例えば、より大きい値をメモリ17の書
き込みデータDWとして、上記水平及び垂直アドレスA
HS、AVSに指定された箇所に書き込む。
場合に、抑圧度の大きい方を優先した抑圧信号を生成す
ることができる。パターン制御部103は、上述の一連
のアドレス及び2次元波形を発生し終わると、再度FI
F0空き信号SFEを読み出し、空きの状態になるまで
上記の動作を繰り返す。
2次元波形は、次に、読み出しアドレス発生部109に
より、不図示の同期信号発生部から発生される同期信号
HD及びVDに応じて、メモリ17の読み出しアドレス
が発生され、この読み出しアドレスによりテレビジョン
の走査に従って読み出される。この読み出されたデータ
は、レベル変換部110により、抑圧信号に適したレベ
ルに変換され、抑圧信号Ssとして抑圧部12に加えら
れ、前述のようにCCDの飽和部分及びその周囲の色信
号を抑圧する。
ンピュータで構成した場合の処理を示すフローチャート
である。図4において、S201でスタートし、S20
2で、FIF0メモリ15に情報が記憶されているかど
うかを示すFIFO空き信号SFEを読み込む。S20
3で、この信号SFEがFIF0が空きの状態を示して
いるかどうかを判断し、空きの状態であれば、S202
へ戻る。
4へ進み、読み出しレジスタ104にFIF0メモリ1
5に記憶されている走査位置のデータを表すわすSFE
を読み出す。次に、S205において、アドレス発生部
105に所定の順番の一連の水平及び垂直のアドレスを
発生するように制御を行う。次に、S206において、
パターン発生部108に、アドレス発生部105が発生
するアドレスに対応した、所定の2次元波形を発生する
ように制御する。次に、S207において、アドレス発
生部105におけるアドレス発生が終了したかどうかを
判断し、終了していなければ再度S207に戻る。ま
た、終了した場合は、S202に戻り、以上の制御を繰
り返す。
する。上記図1、図3に示す実施の形態は、ハードウェ
アで構成することもできるが、CPUとメモリを有する
コンピュータシステムで構成することもできる。コンピ
ュータシステムで構成する場合、上記メモリは本発明に
よる記憶媒体を構成する。この記憶媒体媒体には、前述
した図4のフローチャートによる処理及び実施の形態で
説明した動作を実行するためのプログラムが記憶され
る。
AM等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、
磁気記憶媒体等を用いてよく、これらをCD−ROM、
FD、磁気カード、磁気テープ、不揮発性メモリカード
等に構成して用いてよい。
よるシステム以外の他のシステムあるいは装置で用い、
そのシステムあるいはコンピュータがこの記憶媒体に格
納されたプログラムコードを読み出し、実行することに
よっても、上記実施の形態と同等の機能を実現できると
共に、同等の効果を得ることができ、本発明の目的を達
成することができる。
等が処理の一部又は全部を行う場合、あるいは記憶媒体
から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに
挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続された
拡張機能ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そ
のプログラムコードの指示に基づいて、上記拡張機能ボ
ードや拡張機能ユニットに備わるCPU等が処理の一部
又は全部を行う場合にも、上記実施の形態と同等の機能
を実現できると共に、同等の効果を得ることができ、本
発明の目的を達成することができる。
1、5、9の発明によれば、画像信号における高輝度部
分の画像劣化を低減することができる。
によれば、上記の効果を得るために、一度メモリに飽和
部分の情報を記憶させるため、制御信号の発生手段は、
必らずしも実時間で処理を行う必要が無くなり、処理能
力の低い回路で実現できるため、低コストで最善の特性
を得ることができる。
によれば、撮像素子に入射した撮像素子の飽和以上の強
度の光による部分の画像劣化を低減することができる。
によれば、連続的な滑らかな抑圧を行うことができ、画
像信号の不要な色付きや疑似輪郭等を無くすことができ
る。
撮像装置を示すブロック図である。
る。
ートである。
Claims (12)
- 【請求項1】 入力される画像信号の所定値を越える高
輝度部分を検出する検出手段と、 上記検出手段の検出に応じて上記画像信号の上記高輝度
部分の周囲に所定波形を有する制御信号を発生する発生
手段と、 上記画像信号から色信号を分離する分離手段と、 上記制御信号により上記分離した色信号を抑圧する抑圧
手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 上記検出手段の出力を記憶する第1の記
憶手段を設け、上記発生手段は、上記第1の記憶手段の
出力に応じて上記制御信号を発生すると共に、この制御
信号を記憶する第2の記憶手段を設け、上記抑圧手段
は、上記第2の記憶手段から読み出した制御信号を用い
て上記色信号を抑圧することを特徴とする請求項1記載
の画像処理装置。 - 【請求項3】 上記画像信号は撮像手段で撮像した信号
であり、上記検出手段は、上記撮像手段の飽和した部分
を上記高輝度部分として検出することを特徴とする請求
項1記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 上記制御信号は、上記高輝度部分におい
て上記色信号のゲインを0とし、上記高輝度部分から周
辺に離れるに従って抑圧を少なくし、所定の距離以上離
れた所では抑圧しないような抑圧特性が得られる波形を
有することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 入力される画像信号の所定値を越える高
輝度部分を検出する検出手順と、 上記画像信号の上記検出された上記高輝度部分の周囲に
所定の波形を有する制御信号を発生する発生手順と、 上記画像信号から色信号を分離する分離手順と、 上記制御信号により上記分離した色信号を抑圧する抑圧
手順とを設けたことを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項6】 上記検出された上記高輝度部分を記憶す
る手順を設け、上記発生手順は、上記記憶された高輝度
部分に応じて上記制御信号を発生すると共に、この制御
信号を記憶する手順を設け、上記抑圧手順は、上記記憶
された制御信号を読み出して上記色信号を抑圧すること
を特徴とする請求項5記載の画像処理方法。 - 【請求項7】 上記画像信号は撮像手段で撮像した信号
であり、上記検出手順は、上記撮像手段の飽和した部分
を上記高輝度部分として検出することを特徴とする請求
項5記載の画像処理方法。 - 【請求項8】 上記制御信号は、上記高輝度部分におい
て上記色信号のゲインを0とし、上記高輝度部分から周
辺に離れるに従って抑圧を少なくし、所定の距離以上離
れた所では抑圧しないような抑圧特性が得られる波形を
有することを特徴とする請求項5記載の画像処理方法。 - 【請求項9】 入力される画像信号の所定値を越える高
輝度部分を検出する検出処理と、 上記画像信号の上記検出された上記高輝度部分の周囲に
所定の波形を有する制御信号を発生する発生処理と、 上記画像信号から色信号を分離する分離処理と、 上記制御信号により上記分離した色信号を抑圧する抑圧
処理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体。 - 【請求項10】 上記検出された高輝度部分を記憶する
処理を実行するためのプログラムを記憶し、上記発生処
理は、上記記憶された高輝度部分に応じて上記制御信号
を発生すると共に、この制御信号を記憶する処理を実行
するためのプログラムを記憶し、上記抑圧処理は、上記
記憶された制御信号を読み出して上記色信号を抑圧する
ことを特徴とする請求項9記載のコンピュータ読み取り
可能な記憶媒体。 - 【請求項11】 上記画像信号は撮像手段で撮像した信
号であり、上記検出処理は、上記撮像手段の飽和した部
分を上記高輝度部分として検出することを特徴とする請
求項9記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 【請求項12】 上記制御信号は、上記高輝度部分にお
いて上記色信号のゲインを0とし、上記高輝度部分から
周辺に離れるに従って抑圧を少なくし、所定の距離以上
離れた所では抑圧しないような抑圧特性が得られる波形
を有することを特徴とする請求項9記載のコンピュータ
読み取り可能な記憶媒体。
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