JP2001053985A

JP2001053985A - 画像信号処理装置

Info

Publication number: JP2001053985A
Application number: JP11228175A
Authority: JP
Inventors: Takuya Iguchi; 卓也井口; Ryushi Nishimura; 龍志西村; Akihito Nishizawa; 明仁西澤; Kazuyuki Sato; 和幸佐藤; Toru Kanazawa; 亨金沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】解像感を高くするための輪郭補正処理に伴う黒
い縁の発生を抑制し、静止画の画質を向上することが可
能な画像信号処理装置を実現する。【解決手段】輪郭補正信号生成部１３によって、入力画
像信号１１から高周波成分が抽出され、プリシュート、
オーバーシュートからなる輪郭補正信号が出力される。
輪郭補正信号生成部１３からの輪郭補正信号はリミッタ
１４によって所定の負のリミットレベル以下にならない
ように制限される。リミッタ１４の出力信号は利得調整
部１５によって増幅され、増幅された輪郭補正信号と入
力画像信号１１とは加算器１６で加算される。利得調整
部１５の利得を０より大きくすることにより、入力画像
信号１１に輪郭補正信号が加算され、輪郭が補正され、
出力信号の負側はリミットレベル以上とされた画像信号
が出力される。これにより、黒い縁の発生が抑制され、
静止画の画質が向上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号処理装置
に係り、特に画像の輪郭を補正する画像信号処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号処理装置において、画質を決定
する要素の一つとして解像度があり、例えば、撮像装置
の場合、撮像素子の開口による周波数特性の劣化を補正
する技術がある。

【０００３】例えば、特開昭５８−３８０７４号公報や
特開平３−２９５７８号公報に開示されている技術によ
れば、水平方向、または垂直方向のプリシュート、オー
バーシュートからなる輪郭補正信号を生成し、元信号と
加算することにより輪郭を補正し、解像感を上げてい
る。

【０００４】図１４は、従来の輪郭補正処理の一例を示
す画像信号処理装置のブロック図である。また、図１５
は図１４の例における各部の波形例を示す図である。図
１５の横軸は画像の横方向、または縦方向を表わし、縦
軸は信号レベルを表わす。

【０００５】図１４、図１５において、例えば、図１５
の（Ａ）に符号５１で示すような波形の入力画像信号４
１から輪郭補正信号生成部４３によって高周波成分が抽
出され、図１５の（Ｂ）の符号５２で示すような水平方
向、または垂直方向のプリシュート、オーバーシュート
からなる輪郭補正信号が生成される。

【０００６】そして、輪郭補正信号生成部４３によって
生成された輪郭補正信号は利得調整部４５によって利得
の調整をされた後、加算器４６により入力画像信号４１
と加算され、図１５の符号５３に示すような、入力画像
信号４１に対して輪郭が補正された画像信号４７とな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した輪郭補正処理
は主に動画のみを扱う従来の画像信号処理装置において
は、解像感が高くなり画質が向上する効果があった。

【０００８】しかしながら、近年、静止画を扱う画像信
号処理装置が普及してきている。例えば、撮影した画像
をメモリなどの記録媒体に記録する静止画カメラや、パ
ソコンに接続するプリンタやスキャナの本体またはドラ
イバソフト、パソコン用の画像処理ソフトなどである。

【０００９】静止画において、上述のような輪郭補正処
理を行なった場合、特に輝度レベルの差が大きいエッジ
部分においては、低輝度側に黒い縁がついたようにな
り、この黒い縁が非常に目立つ画像となってしまう。こ
れは、図１５の（Ｃ）の符号５４で示す部分に相当す
る。

【００１０】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
消し、解像感を高くするための輪郭補正処理に伴う黒い
縁の発生を抑制し、静止画の画質を向上することが可能
な画像信号処理装置を実現することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成される。（１）画像信号から輪郭補正信号を生成する輪郭補正信
号生成手段と、上記画像信号に上記輪郭補正信号生成手
段の出力信号を加算する加算手段とを有する画像信号処
理装置において、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号
を所定のレベル以上に制限するリミット手段を備える。

【００１２】（２）画像信号から輪郭補正信号を生成す
る輪郭補正信号生成手段と、上記画像信号に上記輪郭補
正信号生成手段の出力信号を加算する加算手段とを有す
る画像信号処理装置において、上記輪郭補正信号生成手
段の出力信号を所定の上限レベル以下とし、かつ、所定
の下限レベル以上に制限するリミット手段を備え、上記
上限レベルと上記下限レベルとは別々に設定できる。

【００１３】（３）画像信号から輪郭補正信号を生成す
る輪郭補正信号生成手段と、上記画像信号に上記輪郭補
正信号生成手段の出力信号を加算する加算手段とを有す
る画像信号処理装置において、上記輪郭補正信号生成手
段の出力信号に所定の係数を乗ずる利得調整手段を備
え、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに対
応した２種類以上の係数を設定できる。

【００１４】（４）好ましくは、上記（３）において、
上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに対応し
た２種類以上の係数は、上記輪郭補正信号生成手段の出
力信号が正の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信
号に乗算する第１の係数と、上記輪郭補正信号生成手段
の出力信号が負の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出
力信号に乗算する第２の係数とである。

【００１５】（５）また、好ましくは、上記（３）にお
いて、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに
対応した２種類以上の係数は、上記輪郭補正信号生成手
段の出力信号が負の所定レベル以下の場合に上記輪郭補
正信号生成手段の出力信号に乗算する第１の係数と、上
記輪郭補正信号生成手段の出力信号が負の所定レベル以
上の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算
する第２の係数とである。

【００１６】（６）また、好ましくは、上記（３）にお
いて、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに
対応した２種類以上の係数は、上前記輪郭補正信号生成
手段の出力信号が負の第１の所定レベル以下の場合に上
記輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算する第１の係
数と、上記第１の所定レベル以上であって正の第２の所
定レベル以下の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力
信号に乗算する第２の係数と、上記第２の所定レベル以
上の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算
する第３の係数とである。

【００１７】（７）また、好ましくは、上記（３）にお
いて、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに
対応した２種類以上の係数は、上記輪郭補正信号生成手
段の出力信号が負の第１の所定レベル以下の場合に上記
輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算する第１の係数
と、上記第１の所定レベル以上であって、０以下の場合
に上記輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算する第２
の係数と、正の第３の所定レベル以下であって、０以上
の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算す
る第３の係数と、上記第３のレベル以上の場合に上記輪
郭補正信号生成手段の出力信号に乗算する第４の係数と
である。

【００１８】（８）また、好ましくは、上記（１）から
（７）において、上記輪郭補正信号生成手段、上記加算
手段、上記リミット手段、上記利得調整手段のいずれ
か、または全てはソフトウェア処理によって所定の演算
を行ない、信号処理を行う。

【００１９】（９）画像信号処理装置に読み取り可能な
記録媒体において、画像信号処理装置に、画像信号から
輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成機能と、輪郭
補正信号の所定の出力レベル以上に制限するリミット機
能と、制限された輪郭補正信号を加算する加算機能とを
実現するためのプログラムを記録する。

【００２０】（１０）動画及び静止画を撮像する撮像装
置において、画像信号を出力する撮像手段と、撮像手段
から出力される画像信号から輪郭補正信号を生成する輪
郭補正信号生成手段と、上記輪郭補正信号生成手段が出
力する輪郭補正信号のうち、静止画像信号に対する輪郭
補正信号を所定のレベル以上に制限するリミット手段
と、上記撮像手段から出力される画像信号に上記リミッ
ト手段により制限された輪郭補正信号を加算する加算手
段とを備える。

【００２１】本発明は、水平方向、または垂直方向のプ
リシュート、オーバーシュートからなる輪郭補正信号に
よって輪郭補正処理を行なった場合に、エッジ部分の低
輝度側の黒い縁が目立つことに着目し、輪郭補正信号が
所定のレベル以下にならないように制限するリミット手
段を設けたものである。

【００２２】これにより、解像感を高くするために輪郭
補正処理を行なっても黒い縁の発生を抑えることがで
き、静止画の画質を向上することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
を示す画像信号処理装置のブロック図である。図１にお
いて、１１は静止画像である入力画像信号、１３は輪郭
補正信号生成部、１４はリミッタ、１５は利得調整部、
１６は加算器、１７は出力画像信号である。

【００２４】図２は図１の実施形態におけるリミッタ１
４の入出力特性の一例を示す図である。図２において、
２１はリミッタ１４のリミットレベルであり、横軸は入
力信号レベル、縦軸は出力信号レベルである。

【００２５】図３は図１の実施形態における各部の信号
波形の一例を示す図である。図３の（Ａ）における３１
は、入力画像信号１１の信号波形、図３の（Ｂ）におけ
る３２は、輪郭補正信号生成部１３の出力信号波形、図
３の（Ｃ）における３３は、リミッタ１４の出力信号波
形、図３の（Ｄ）における３４は、出力画像信号１７の
信号波形である。

【００２６】また、図３の（Ｂ）、（Ｃ）に示す、符号
３５はリミッタ１４のリミットレベルである。図３にお
いては、横軸は画像の横方向、または縦方向を表わし、
縦軸は信号レベルを表わす。

【００２７】以下、図１に示す第１の実施形態の構成を
説明する。入力画像信号１１は、加算器１６及び輪郭補
正信号生成部１３に供給される。輪郭補正信号生成部１
３の出力信号はリミッタ１４に供給され、リミッタ１４
の出力信号は利得調整部１５に供給される。そして、利
得調整部１５の出力信号は加算器１６に供給され、入力
画像信号１１と加算される。加算器１６の出力信号は、
出力画像信号１７として画像信号処理装置から出力され
る。

【００２８】次に、第１の実施形態の動作について説明
する。輪郭補正信号生成部１３によって、入力画像信号
１１から高周波成分が抽出され、図３の（Ｂ）の符号３
２に示すような水平方向、または垂直方向のプリシュー
ト、オーバーシュートからなる輪郭補正信号が出力され
る。

【００２９】輪郭補正信号生成部１３の出力信号である
輪郭補正信号は、図２に示すような特性のリミッタ１４
によってリミットレベル３５以下にならないように制限
され、図３の（Ｄ）の符号３３のような信号を出力す
る。

【００３０】つまり、リミッタ１４は、図２に示すよう
に、入力信号レベルが負の一定レベル２１以下の場合に
は、出力信号レベルを負の一定値とする。そして、入力
信号レベルが一定レベル２１以上となると、リミッタ１
４は出力信号を入力信号に応じて増加させる。

【００３１】そして、リミッタ１４の出力信号は利得調
整部１５によって所定の利得で増幅される。利得調整部
１５の出力信号である輪郭補正信号と入力画像信号１１
とは加算器１６で加算される。利得調整部１５の利得を
０より大きくすることにより、入力画像信号１１に輪郭
補正信号が加算され、図３の（Ｄ）の符号３４に示すよ
うに輪郭が補正され、出力信号の負側はリミットレベル
３５以上とされた画像信号を出力する。

【００３２】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、輪郭補正信号を、リミットレベル３５以下とな
らないように制限することにより、静止画像の解像感を
高くするために輪郭補正処理を行なっても黒い縁の発生
を抑制することができ、画質を向上することができる。

【００３３】なお、本発明の第１の実施形態において
は、ソフトウェア処理によって所定の演算を行なうこと
により、輪郭補正処理を実行することもできる。

【００３４】また、リミットレベル３５は、輪郭補正信
号により補正された静止画を確認し、低輝度側に黒い縁
が目だたず、かつ、解像感を維持できるレベルに予め実
験等により、設定されるものとする。

【００３５】図４は、本発明の第２の実施形態を示す画
像信号処理装置のブロック図である。この第２の実施形
態は、図１の第１の実施形態のリミッタ１４と利得調整
部１５との処理の順番を入れ替えたものであり、その他
の構成は第１の実施形態と同様となる。つまり、輪郭補
正信号生成部１３の出力信号は、利得調整部１５により
所定の利得で増幅され、その後、リミッタ１４により負
側のレベルがリミットレベル３５以上とされる。

【００３６】この第２の実施形態は、本質的には図１に
示した第１の実施形態と同様であり、同様な効果が得ら
れる。なお、本発明の第２の実施形態においても第１の
実施形態と同様に、ソフトウェア処理によって所定の演
算を行なうことにより、輪郭補正処理を実行することも
できる。

【００３７】図５は、本発明の第３の実施形態における
輪郭補正信号の制限処理を説明する図であり、図６は、
この第３の実施形態である画像信号処理装置のブロック
図である。

【００３８】図５において、７１は正の入力信号のリミ
ットレベル、７２は負の入力信号のリミットレベルであ
り、横軸は入力信号レベル、縦軸は出力信号レベルであ
る。本発明の第３の実施形態は、図２に示した第１の実
施形態におけるリミッタ１４の入出力特性に対して、輪
郭補正信号が、正の信号のリミットレベル７１以上にも
ならないように制限したものである。

【００３９】次に、図６において、輪郭補正信号生成部
１３からの出力信号は、リミッタ１４に供給されるとと
もに、正負判別部１８に供給される。そして、この正負
判別部１８により輪郭補正信号の正負が判別され、正か
負かを示す信号が、レベル切換部１９に供給される。

【００４０】レベル切換部１９は、輪郭補正信号生成部
１３から出力された信号が、正の場合には、リミッタ１
４のリミットレベルをレベル７１とし、負の場合には、
レベル７２とする。本発明の第３の実施形態によれば、
輪郭補正信号に対する正の信号のリミットレベル７１と
負の信号のリミットレベル７２とを別々に設定すること
ができるので、正の信号のリミットレベル７１の絶対値
より負の信号のリミットレベル７２の絶対値が小さくな
るように設定することにより、静止画の低輝度側で目立
つ黒い縁の発生を抑えることができる。

【００４１】なお、本発明の第３の実施形態においても
第１の実施形態と同様に、ソフトウェア処理によって所
定の演算を行なうことにより、輪郭補正処理を実行する
こともできる。

【００４２】また、リミットレベル７１、７２は、輪郭
補正信号により補正された静止画を確認し、低輝度側に
黒い縁が目だたず、かつ、解像感を維持できるレベルに
予め実験等により、設定されるものとする。

【００４３】図７は、本発明の第４の実施形態における
輪郭補正信号の制限処理を説明する図であり、図８は、
この第４の実施形態である画像信号処理装置のブロック
図である。なお、図７は、利得調整部１５の入出力特性
の一形態を示したものであって、８１は正の信号の入出
力特性、８２は負の信号の入出力特性であり、横軸は入
力信号レベル、縦軸は出力信号レベルである。

【００４４】図７に示すように、この第４の実施形態
は、利得調整部１５の利得を正の信号を入力した場合と
負の信号を入力した場合で分ける構成にし、負の信号を
入力した場合は、正の信号を入力した場合より、利得を
小さくする。

【００４５】次に、図８において、輪郭補正信号生成部
１３からの出力信号は、利得調整部１５に供給されると
ともに、正負判別部１８に供給される。そして、この正
負判別部１８により輪郭補正信号の正負が判別され、正
か負かを示す信号が、利得切換部２０に供給される。

【００４６】レベル切換部２０は、輪郭補正信号生成部
１３から出力された信号が、正の場合には、利得調整部
１５の利得を入出力特性８１となるように指令し、負の
場合には、利得調整部１５の利得を、特性８１より小さ
な利得特性を有する入出力特性８２となるように指令す
る。

【００４７】この場合、利得調整部１５は、大小２種類
の係数を有し、輪郭補正信号生成部１３から出力された
信号が、正の場合には、大の係数を輪郭補正信号生成部
１３から出力された信号に乗算し、輪郭補正信号生成部
１３から出力された信号が、負の場合には、小の係数を
輪郭補正信号生成部１３から出力された信号に乗算す
る。

【００４８】本発明の第４の実施形態によれば、輪郭補
正信号が正の場合と、負の場合とで利得調整部１５の入
出力特性を変更し、負の場合には、利得調整部１５の利
得が、正の場合の利得より小さな利得特性を有する入出
力特性となるように指令することにより、解像感を高く
するために輪郭補正処理を行なっても低輝度側で目立つ
黒い縁の発生を抑えることができる。

【００４９】なお、本発明の第４の実施形態においても
第１の実施形態と同様に、ソフトウェア処理によって所
定の演算を行なうことにより、輪郭補正処理を実行する
こともできる。

【００５０】また、入出力特性８１、８２は、輪郭補正
信号により補正された静止画を確認し、低輝度側に黒い
縁が目だたず、かつ、解像感を維持できるレベルに予め
実験等により、設定されるものとする。

【００５１】図９は、本発明の第５の実施形態における
輪郭補正信号の制限処理を説明する図であり、図１０
は、この第５の実施形態である画像信号処理装置のブロ
ック図である。

【００５２】なお、図９は、利得調整部１５の入出力特
性の一形態を示したものであって、９４は正の信号の入
出力特性、９１は負の輪郭補正利得抑圧レベル、９３は
入力信号が抑圧レベル９１以下の場合の入出力特性であ
り、横軸は入力信号レベル、縦軸は出力信号レベルであ
る。

【００５３】図９に示すように、この第５の実施形態
は、利得調整部１５の利得を、輪郭補正利得抑圧レベル
９１以上を入力した場合と、輪郭補正利得抑圧レベル９
１以下を入力した場合で分ける構成にし、輪郭補正利得
抑圧レベル９１以下を入力した場合は利得を小さくする
ことにより、低輝度側で目立つ黒い縁の発生を抑えるこ
とができる。

【００５４】次に、図１０において、輪郭補正信号生成
部１３からの出力信号は、利得調整部１５に供給される
とともに、抑圧レベル判別部２２に供給される。そし
て、この抑圧レベル判別部２２により、輪郭補正利得抑
圧レベル９１が判別されて、輪郭補正信号が、レベル９
１以下か否かを示す信号が、特性切換部２３に供給され
る。

【００５５】特性切換部２３は、輪郭補正信号生成部１
３から出力された信号が、レベル９１以上の場合には、
利得調整部１５の利得を入出力特性９４となるように指
令し、レベル９１以下の場合には、利得調整部１５の利
得を、特性９４より小さな利得特性を有する入出力特性
９３となるように指令する。

【００５６】本発明の第５の実施形態によれば、輪郭補
正信号が、負のレベル９１以上の場合には、利得調整部
１５の利得を入出力特性９４とし、レベル９１以下の場
合には、利得調整部１５の利得を、特性９４より小さな
利得特性を有する入出力特性９３となるようにすること
により、解像感を高くするために輪郭補正処理を行なっ
ても黒い縁の発生を抑えることができる。また、黒い縁
が目立つレベル以下で利得を小さくすることができるた
め、図８に示した第４の実施形態よりも、解像感が高く
なる。

【００５７】なお、本発明の第５の実施形態においても
第１の実施形態と同様に、ソフトウェア処理によって所
定の演算を行なうことにより、輪郭補正処理を実行する
こともできる。

【００５８】また、輪郭補正利得抑圧レベル９１、入出
力特性９３、９４は、輪郭補正信号により補正された静
止画を確認し、低輝度側に黒い縁が目だたず、かつ、解
像感を維持できるレベルに予め実験等により、設定され
るものとする。

【００５９】図１１は、本発明の第６の実施形態におけ
る輪郭補正信号の制限処理を説明する図である。図１１
において、１０１は負側の輪郭補正利得抑圧レベル、１
０２は正側の輪郭補正利得抑圧レベル、１０３は負側の
輪郭補正利得抑圧レベル以下の入出力特性、１０４は負
側の輪郭補正利得抑圧レベル以上正側の輪郭補正利得抑
圧レベル以下の入出力特性、１０６は正側の輪郭補正利
得抑圧レベル以上の入出力特性である。

【００６０】本発明の第６の実施形態は、図９に示した
第５の実施形態に対して、正側の輪郭補正利得抑圧レベ
ル１０２と負側の輪郭補正利得抑圧レベル１０１を別々
に設定できる構成とし、正側の輪郭補正利得抑圧レベル
１０２の絶対値より負側の輪郭補正利得抑圧レベル１０
１の絶対値が小さくなるように設定することにより、低
輝度側で目立つ黒い縁の発生を抑えることができる。

【００６１】この第６の実施形態である画像信号処理装
置のブロック図は、図１０に示したブロック図と同様と
なるので、図示は省略する。ただし、抑圧レベル判別部
２１は、抑圧レベル１０１、１０２を判別して、特性切
換部２２は、輪郭補正信号が、抑圧レベル１０１以上か
否か、抑圧レベル１０２以上か否かにより、入出力特性
１０３、１０４、１０６を切り換えるものとする。

【００６２】本発明の第６の実施形態によれば、輪郭補
正信号が、負のレベル１０１以下の場合には、利得調整
部１５の利得を入出力特性１０３として、レベル１０１
以上であって正のレベル１０２以下の場合には、利得調
整部１５の利得を、特性１０３より大きな利得特性を有
する入出力特性１０４とし、正のレベル１０２以上とな
ると、利得調整部１５の利得を、特性１０４より小さな
利得特性を有する入出力特性１０６となるようにするこ
とにより、解像感を高くするために輪郭補正処理を行な
っても黒い縁の発生を抑えることができ、静止画の画質
を向上することができる。

【００６３】なお、本発明の第６の実施形態においても
第１の実施形態と同様に、ソフトウェア処理によって所
定の演算を行なうことにより、輪郭補正処理を実行する
こともできる。

【００６４】また、輪郭補正利得抑圧レベル１０１、１
０２、入出力特性１０３、１０４、１０６は、輪郭補正
信号により補正された静止画を確認し、低輝度側に黒い
縁が目だたず、かつ、解像感を維持できるレベルに予め
実験等により、設定されるものとする。

【００６５】図１２は、本発明の第７の実施形態におけ
る輪郭補正信号の制限処理を説明する図である。図１２
において、１１１は負側の輪郭補正利得抑圧レベル、１
１２は正側の輪郭補正利得抑圧レベル、１１３は負側の
輪郭補正利得抑圧レベル以下の入出力特性、１１４は負
側の輪郭補正利得抑圧レベル以上であって、０以下の入
出力特性、１１５は正側の輪郭補正利得抑圧レベル以下
であって、０以上の入出力特性、１１６は正側の輪郭補
正利得抑圧レベル以上の入出力特性である。

【００６６】この第７の実施形態は、図１１に示した第
６の実施形態に対して、負側の輪郭補正利得抑圧レベル
１１１以上であって、０以下の入出力特性１１４と、正
側の輪郭補正利得抑圧レベル１１２以下であって、０以
上の入出力特性１１５とを別々に設定できる構成とした
ものである。

【００６７】この第７の実施形態である画像信号処理装
置のブロック図は、図１０に示したブロック図と同様と
なるので、図示は省略する。ただし、抑圧レベル判別部
２１は、抑圧レベル１１１、１１２を判別し、特性切換
部２２は、輪郭補正信号が、抑圧レベル１１１以上か否
か、抑圧レベル１１２以上か否かにより、入出力特性１
１３、１１４、１１５、１１６を切り換えるものとす
る。

【００６８】本発明の第７の実施形態によれば、輪郭補
正信号が、負のレベル１１１以下の場合には、利得調整
部１５の利得を入出力特性１１３とし、レベル１１１以
上であって、０以下の場合は、利得調整部１５の利得
を、特性１１３より大きな利得特性を有する入出力特性
１１４とし、レベル０以上であって、正のレベル１１２
以下の場合には、利得調整部１５の利得を、特性１１４
より大きな利得特性を有する入出力特性１１１５とし、
正のレベル１１２以上となると、利得調整部１５の利得
を、特性１１５より小さな利得特性を有する入出力特性
１１６となるように構成する。これにより、解像感を高
くするために輪郭補正処理を行なっても黒い縁の発生を
抑えることができる。

【００６９】なお、本発明の第７の実施形態においても
第１の実施形態と同様に、ソフトウェア処理によって所
定の演算を行なうことにより、輪郭補正処理を実行する
こともできる。

【００７０】また、輪郭補正利得抑圧レベル１１１、１
１２、入出力特性１１３、１１４、、１１５、１１６
は、輪郭補正信号により補正された静止画を確認し、低
輝度側に黒い縁が目だたず、かつ、解像感を維持できる
レベルに予め実験等により、設定されるものとする。

【００７１】上述した第１〜第７の実施形態において
は、静止画の場合の信号処理の例を示したが、動画を処
理する場合は、従来と同様な輪郭補正処理が実施され
る。したがって、動画及び静止画を処理する信号処理装
置の場合には、動画処理と静止画処理とで、処理回路又
は処理ソフトウェアが切り換えられるものとする。

【００７２】図１３は、本発明の第８の実施形態である
撮像装置の概略構成図である。この第８の実施形態であ
る撮像装置は、動画と静止画との両方を撮影、記録する
ことができる装置、例えば、デジタルビデオディスクカ
メラ（ＤＶＤカメラ）に適用した場合の例である。図１
３において、１２０１はシャッター、１２０２は撮像素
子、１２０３は撮像素子駆動回路、１２０４はＣＤＳ／
ＡＧＣである。また、１２０５はＡ／Ｄ変換回路、１２
０６は輝度信号生成部、１２０７はローパスフィルタ、
１２０８は輪郭補正信号生成部である。

【００７３】また、１２０９はリミッタＡ、１２１０は
リミッタＢ、１２１１はスイッチ、１２１２は利得調整
部である。また、１２１３は加算器、１２１４はガンマ
補正部、１２１５は色差信号生成部、１２１６は記録媒
体である。

【００７４】撮像素子駆動回路１２０３の出力パルスは
シャッター１２０１と撮像素子１２０２に供給される。
撮像素子１２０２の出力信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ１２０
４に供給され、ＣＤＳ／ＡＧＣ１２０４の出力信号は、
Ａ／Ｄ変換回路１２０５に供給される。そして、Ａ／Ｄ
変換回路１２０５の出力信号は輝度信号生成部１２０６
と色差信号生成部１２１５に供給される。

【００７５】輝度信号生成部１２０６に供給された信号
は、ローパスフィルタ１２０７と輪郭補正信号生成部１
２０８に供給される。輪郭補正信号生成部１２０８の出
力信号は、リミッタＡ１２０９とリミッタＢ１２１０と
に供給され、リミッタＡ１２０９の出力信号はスイッチ
１２１１のＡ入力端子に供給される。また、リミッタＢ
１２１０の出力信号は、スイッチ１２１１のＢ入力端子
に供給される。

【００７６】スイッチ１２１１の出力信号は、利得調整
部１２１２に供給され、利得調整部１２１２の出力信号
は、加算器１２１３に供給される。また、ローパスフィ
ルタ１２０７の出力信号は、加算器１２１３に供給さ
れ、この加算器１２１３の出力信号は、ガンマ補正部１
２１４に供給される。ガンマ補正部１２１４の出力信号
は、輝度信号生成部１２０６の出力信号となる。そし
て、輝度信号生成部１２０６の出力信号と色差信号生成
部１２１５の出力信号は記録媒体１２１６に供給され
る。

【００７７】次に、その動作について説明する。撮像素
子１２０２は、撮像素子駆動回路１２０３から出力され
るパルス信号によって駆動される。また、特に静止画の
ように、シャッター１２０１を切る必要があるときは、
撮像素子駆動回路１２０３から出力するパルス信号によ
ってシャッター１２０１が切られる。

【００７８】撮像素子１２０２の出力信号は、ＣＤＳ／
ＡＧＣ１２０４でサンプリングとゲイン調整とが行わ
れ、Ａ／Ｄ変換回路１２０５によってデジタル信号に変
換される。Ａ／Ｄ変換回路１２０５の出力信号は、輝度
信号生成部１２０６と色差信号生成部１２１５とによっ
て輝度信号と色差信号とに変換される。輝度信号生成部
１２０６と色差信号生成部１２１５とからの出力信号
は、記録媒体１２１６によって記録される。なお、この
記録媒体１２１６は、磁気テープ、磁気ディスク、光デ
ィスク、半導体メモリ等が考えられる。

【００７９】次に、輝度信号生成部１２０６の内部の動
作について説明する。輝度信号生成部１２０６に供給さ
れた信号は、ローパスフィルタ１２０７によってキャリ
ア成分が除去され、輝度信号が生成される。

【００８０】また、輝度信号生成部１２０６に供給され
た信号は、輪郭補正信号生成部１２０８によって、高周
波成分が抽出され、図３の（Ｂ）の符号３２に示すよう
な、水平方向又は垂直方向のプリシュート、オーバーシ
ュートからなる輪郭補正信号が、輪郭補正信号生成部１
２０８から出力される。

【００８１】輪郭補正信号生成部１２０８の出力信号で
ある輪郭補正信号は、２種類の特性のリミッタＡ１２０
９とリミッタＢ１２１０とに供給される。リミッタＡ１
２０９は、入力信号が正の場合でも負の場合でもリミッ
トレベルが同じ特性である。一方、リミッタＢ１２１０
は、入力信号が正の場合と負の場合とでリミットレベル
が異なり、特に、負の場合のリミットレベルを正の場合
のリミットレベルより小さく設定されている。

【００８２】エッジ部分の低輝度側の黒い縁が比較的に
目立たない動画の場合は、リミッタＡ１２０９の出力信
号をスイッチ１２１１により選択する。また、エッジ部
分の低輝度側の黒い縁が比較的に目立つ静止画の場合
は、リミッタＢ１２１０の出力信号をスイッチ１２１１
により選択する。

【００８３】スイッチ１２１１の出力信号は、利得調整
部１２１２に供給され、この利得調整部１２１２により
所定の利得で増幅される。利得調整部１２１２の出力信
号である輪郭補正信号と、ローパスフィルタ１２０７の
出力信号である輝度信号は、加算器１２１３で加算され
る。そして、加算器１２１３の出力信号は、ガンマ補正
部１２１４を介して記録媒体１２１６に供給され記録さ
れる。

【００８４】上述した本発明の第８の実施形態は、動画
と静止画との両方を撮影し、記録することができる撮像
装置において、動画と静止画のそれぞれに最適な輪郭補
正を行うためのものであり、動画の場合は解像感を重視
し、静止画の場合はエッジ部分の低輝度側の黒い縁が目
立たないように、輪郭補正信号のリミットレベルを使い
分ける構成としたものである。

【００８５】本発明の第８の実施形態によれば、動画と
静止画のそれぞれに最適な輪郭補正を行い、動画の場合
は解像感を重視し動画解像感を高くするための輪郭補正
処理を行い、静止画の場合は、輪郭補正処理に伴う黒い
縁の発生を抑制し、静止画の画質を向上することが可能
な画像信号処理部を備える撮像装置を実現することがで
きる。

【００８６】なお、上述したように、図１から図１５を
用いて説明した本発明の実施形態においては、ハードウ
ェア処理によって、輪郭補正信号を生成する構成とし
た。しかし、輪郭補正信号を画像信号に加算する処理を
ソフトウェアにより実現できることはいうまでもない。
さらに、輪郭補正信号を画像信号に加算する処理を画像
信号処理装置に行わせるためのソフトウェア、つまり、
プログラムを画像信号処理装置が読み取り可能な記録媒
体（図示せず）に記録させておき、画像信号処理装置が
このプログラムを読みとって、前述した処理と同様の処
理を行わせるようにしてもよい。この画像信号処理装置
とは、例えば、コンピュータやＤＶＤカメラ等である。

【００８７】つまり、第１の実施形態の処理について
は、画像信号処理装置に画像信号から輪郭補正信号を生
成する輪郭補正信号生成機能と、輪郭補正信号の所定の
出力レベル以上に制限するリミット機能と、制限された
輪郭補正信号を加算する加算機能を実現させるためのプ
ログラムを記録媒体に記録すればよい。

【００８８】同様に、第２の実施形態以降についても、
信号のソフトウェア処理を行わせるためのプログラムを
記録媒体に記録しておけばよい。

【００８９】

【発明の効果】輪郭補正信号を、負のリミットレベル以
下とならないように制限することにより、静止画像の解
像感を高くするために輪郭補正処理を行なっても黒い縁
の発生を抑制することができ、画質を向上することがで
きる。

【００９０】また、輪郭補正信号が入力される利得調整
部の利得を正の信号を入力した場合と負の信号を入力し
た場合で分ける構成にし、負の信号を入力した場合は、
正の信号を入力した場合より、利得を小さくするように
構成することにより、輪郭補正処理を行なっても黒い縁
の発生を抑制することができ、画質を向上することがで
きる。

【００９１】また、輪郭補正信号が入力される利得調整
部の利得を、負の輪郭補正利得抑圧レベル以上を入力し
た場合と、輪郭補正利得抑圧レベル以下を入力した場合
とで分ける構成にし、輪郭補正利得抑圧レベル以下を入
力した場合は利得を小さくすることにより、低輝度側で
目立つ黒い縁の発生を抑えることができ、画質を向上す
ることができる。

【００９２】さらに、動画と静止画のそれぞれに最適な
輪郭補正を行い、動画の場合は解像感を重視し動画解像
感を高くするための輪郭補正処理を行い、静止画の場合
は、輪郭補正処理に伴う黒い縁の発生を抑制し、静止画
の画質を向上することが可能な画像信号処理部を備える
撮像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す画像信号処理装
置のブロック図である。

【図２】図１の実施形態におけるリミッタの入出力特性
の一例を示す図である。

【図３】図１の実施形態における各部の信号波形の一例
を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態を示す画像信号処理装
置のブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施形態における輪郭補正信号
の制限処理を説明する図である。

【図６】第３の実施形態である画像信号処理装置のブロ
ック図である。

【図７】本発明の第４の実施形態における輪郭補正信号
の制限処理を説明する図である。

【図８】第４の実施形態である画像信号処理装置のブロ
ック図である。

【図９】本発明の第５の実施形態における輪郭補正信号
の制限処理を説明する図である。

【図１０】第５の実施形態である画像信号処理装置のブ
ロック図である。

【図１１】本発明の第６の実施形態における輪郭補正信
号の制限処理を説明する図である。

【図１２】本発明の第７の実施形態における輪郭補正信
号の制限処理を説明する図である。

【図１３】本発明の第８の実施形態である撮像装置の概
略構成図である。

【図１４】従来の輪郭補正処理の一例を示す画像信号処
理装置のブロック図である。

【図１５】図１４の例における各部の波形例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１１入力画像信号１３輪郭補正信号生成部１４リミッタ１５利得調整部１６加算器１７出力画像信号１８正負判別部１９レベル切換部２０利得切換部２１リミットレベル２２抑圧レベル判別部２３特性切換部３１入力画像信号波形３２輪郭補正信号生成部の出力信号波形３３リミッタの出力信号波形３４出力画像信号波形３５リミットレベル７１正の信号のリミットレベル７２負の信号のリミットレベル８１正の信号の入出力特性８２負の信号の入出力特性９１輪郭補正利得抑圧レベル９３輪郭補正利得抑圧レベル以下の入出力特性９４輪郭補正利得抑圧レベル以上の入出力特性１０１負側の輪郭補正利得抑圧レベル１０２正側の輪郭補正利得抑圧レベル１０３負側の輪郭補正利得抑圧レベル以下の入出力
特性１０４負側の輪郭補正利得抑圧レベル以上、正側の
輪郭補正利得抑圧レベル以下の入出力特性１０６正側の輪郭補正利得抑圧レベル以上の入出力
特性１１１負側の輪郭補正利得抑圧レベル１１２正側の輪郭補正利得抑圧レベル１１３負側の輪郭補正利得抑圧レベル以下の入出力
特性１１４負側の輪郭補正利得抑圧レベル以上０以下の
入出力特性１１５正側の輪郭補正利得抑圧レベル以下０以上の
入出力特性１１６正側の輪郭補正利得抑圧レベル以上の入出力
特性１２０１シャッター１２０２撮像素子１２０３撮像素子駆動回路１２０４ＣＤＳ／ＡＧＣ１２０５Ａ／Ｄ変換回路１２０６輝度信号生成部１２０７ローパスフィルタ１２０８輪郭補正信号生成部１２０９リミッタＡ１２１０リミッタＢ１２１１スイッチ１２１２利得調整部１２１３加算器１２１４ガンマ補正部１２１５色差信号生成部１２１６記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西澤明仁神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所デジタルメディア開発本部内 (72)発明者佐藤和幸茨城県日立市那珂市稲田1410番地株式会社日立製作所ＡＶ事業部内 (72)発明者金沢亨茨城県日立市那珂市稲田1410番地株式会社日立製作所ＡＶ事業部内Ｆターム(参考） 5C021 PA02 PA12 PA58 PA62 PA66 RA02 RC06 XB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号から輪郭補正信号を生成する輪郭
補正信号生成手段と、上記画像信号に上記輪郭補正信号
生成手段の出力信号を加算する加算手段とを有する画像
信号処理装置において、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号を所定のレベル以
上に制限するリミット手段を備えることを特徴とする画
像信号処理装置。
【請求項２】画像信号から輪郭補正信号を生成する輪郭
補正信号生成手段と、上記画像信号に上記輪郭補正信号
生成手段の出力信号を加算する加算手段とを有する画像
信号処理装置において、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号を所定の上限レベ
ル以下とし、かつ、所定の下限レベル以上に制限するリ
ミット手段を備え、上記上限レベルと上記下限レベルと
は別々に設定できることを特徴とする画像信号処理装
置。
【請求項３】画像信号から輪郭補正信号を生成する輪郭
補正信号生成手段と、上記画像信号に上記輪郭補正信号
生成手段の出力信号を加算する加算手段とを有する画像
信号処理装置において、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号に所定の係数を乗
ずる利得調整手段を備え、上記輪郭補正信号生成手段の
出力信号のレベルに対応した２種類以上の係数を設定で
きることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項４】請求項３記載の画像信号処理装置におい
て、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに対
応した２種類以上の係数は、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号が正の場合に上記
輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算する第１の係数
と、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号が負の場合に
上記輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗算する第２の
係数とであることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項５】請求項３記載の画像信号処理装置におい
て、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに対
応した２種類以上の係数は、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号が負の所定レベル
以下の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信号に乗
算する第１の係数と、上記輪郭補正信号生成手段の出力
信号が負の所定レベル以上の場合に上記輪郭補正信号生
成手段の出力信号に乗算する第２の係数とであることを
特徴とする画像信号処理装置。
【請求項６】請求項３記載の画像信号処理装置におい
て、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに対
応した２種類以上の係数は、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号が負の第１の所定
レベル以下の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信
号に乗算する第１の係数と、上記第１の所定レベル以上
であって正の第２の所定レベル以下の場合に上記輪郭補
正信号生成手段の出力信号に乗算する第２の係数と、上
記第２の所定レベル以上の場合に上記輪郭補正信号生成
手段の出力信号に乗算する第３の係数とであることを特
徴とする画像信号処理装置。
【請求項７】請求項３記載の画像信号処理装置におい
て、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号のレベルに対
応した２種類以上の係数は、上記輪郭補正信号生成手段の出力信号が負の第１の所定
レベル以下の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信
号に乗算する第１の係数と、上記第１の所定レベル以上
であって、０以下の場合に上記輪郭補正信号生成手段の
出力信号に乗算する第２の係数と、正の第３の所定レベ
ル以下であって、０以上の場合に上記輪郭補正信号生成
手段の出力信号に乗算する第３の係数と、上記第３のレ
ベル以上の場合に上記輪郭補正信号生成手段の出力信号
に乗算する第４の係数とであることを特徴とする画像信
号処理装置。
【請求項８】請求項１から請求項７のうちのいずれか一
項記載の画像信号処理装置において、上記輪郭補正信号
生成手段、上記加算手段、上記リミット手段、上記利得
調整手段のいずれか、または全てはソフトウェア処理に
よって所定の演算を行ない、信号処理を行うことを特徴
とする画像信号処理装置。
【請求項９】画像信号処理装置に、画像信号から輪郭補
正信号を生成する輪郭補正信号生成機能と、輪郭補正信
号の所定の出力レベル以上に制限するリミット機能と、
制限された輪郭補正信号を加算する加算機能とを実現す
るためのプログラムを記録した画像信号処理装置に読み
取り可能な記録媒体。
【請求項１０】動画及び静止画を撮像する撮像装置にお
いて、画像信号を出力する撮像手段と、撮像手段から出力される画像信号から輪郭補正信号を生
成する輪郭補正信号生成手段と、上記輪郭補正信号生成手段が出力する輪郭補正信号のう
ち、静止画像信号に対する輪郭補正信号を所定のレベル
以上に制限するリミット手段と、上記撮像手段から出力される画像信号に上記リミット手
段により制限された輪郭補正信号を加算する加算手段
と、を備えることを特徴とする撮像装置。