JP2001157085A - 輪郭補正装置 - Google Patents
輪郭補正装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水平或いは垂直にフィルターをかける方法で
は、斜め方向のグラデーションを崩してしまい、斜め線
などがギザギザになってしまう。 【解決手段】 入力信号に対し、高輝度部及び又は低輝
度部に比べ中間輝度部の補正傾きの大きな補正特性を有
する波形補正手段６と、該波形補正手段による入力信号
の変化量抽出手段７と、映像のエッジ部強度検出手段１
と、該変化量と該エッジ部強度との演算を行う演算手段
８とを備えた。
は、斜め方向のグラデーションを崩してしまい、斜め線
などがギザギザになってしまう。 【解決手段】 入力信号に対し、高輝度部及び又は低輝
度部に比べ中間輝度部の補正傾きの大きな補正特性を有
する波形補正手段６と、該波形補正手段による入力信号
の変化量抽出手段７と、映像のエッジ部強度検出手段１
と、該変化量と該エッジ部強度との演算を行う演算手段
８とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像の輪郭補正装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】映像機器においては、画像の鮮鋭度を向
上させるために、映像信号の輪郭を強調するように補正
する輪郭補正回路が用いられている。従来一般的に使わ
れている輪郭補正回路は、入力映像信号を高域通過フィ
ルタを通したり、微分処理等にて抽出される高域成分を
輪郭補正信号とし、加算器において遅延された入力映像
信号と重畳することにより、輪郭部の鮮鋭度を向上させ
た映像信号を得るものである。しかしながら、上述した
従来の一般的な輪郭補正方法は、供給される再生輝度信
号の低輝度部分から高輝度部分にわたり一律にレベル強
調した輪郭補正処理を行うため、輝度信号の低輝度部分
に存在するノイズも共に強調されたり、輝度信号の黒レ
ベルから白レベルへ急俊に立ち上がる立ち上がりエッジ
付近、あるいは白レベルから黒レベルへ急俊に立ち下が
る立ち下がりエッジ付近ではそれぞれ大振幅の過度なオ
ーバーシュート、アンダーシュートが発生し、黒と白の
境界線の輪郭が不自然に強調された輪郭の滲みとなり、
又ノイズも同時に強調してしまい、画像品質が低下する
という欠点がある。
上させるために、映像信号の輪郭を強調するように補正
する輪郭補正回路が用いられている。従来一般的に使わ
れている輪郭補正回路は、入力映像信号を高域通過フィ
ルタを通したり、微分処理等にて抽出される高域成分を
輪郭補正信号とし、加算器において遅延された入力映像
信号と重畳することにより、輪郭部の鮮鋭度を向上させ
た映像信号を得るものである。しかしながら、上述した
従来の一般的な輪郭補正方法は、供給される再生輝度信
号の低輝度部分から高輝度部分にわたり一律にレベル強
調した輪郭補正処理を行うため、輝度信号の低輝度部分
に存在するノイズも共に強調されたり、輝度信号の黒レ
ベルから白レベルへ急俊に立ち上がる立ち上がりエッジ
付近、あるいは白レベルから黒レベルへ急俊に立ち下が
る立ち下がりエッジ付近ではそれぞれ大振幅の過度なオ
ーバーシュート、アンダーシュートが発生し、黒と白の
境界線の輪郭が不自然に強調された輪郭の滲みとなり、
又ノイズも同時に強調してしまい、画像品質が低下する
という欠点がある。
【０００３】このような課題の解決提案として、特開平
７−７６３６号公報の方法が提案されている。
７−７６３６号公報の方法が提案されている。
【０００４】特開平７−７６３６号公報の方法は、輝度
信号の全階調を一律にレベル強調する輪郭補正を行う補
正手段と、前記輝度信号の中間階調に応じたレベルのみ
を強調する中間階調強調手段と、前記補正手段から出力
され輪郭補正された輝度信号に前記中間階調強調手段か
ら出力され中間階調に応じたレベルのみ強調されたレベ
ルを有する中間階調強調信号を乗算する乗算手段とを備
え、輝度信号の中間階調における輪郭補正のみ行うこと
を特徴とする輪郭補正方法である。
信号の全階調を一律にレベル強調する輪郭補正を行う補
正手段と、前記輝度信号の中間階調に応じたレベルのみ
を強調する中間階調強調手段と、前記補正手段から出力
され輪郭補正された輝度信号に前記中間階調強調手段か
ら出力され中間階調に応じたレベルのみ強調されたレベ
ルを有する中間階調強調信号を乗算する乗算手段とを備
え、輝度信号の中間階調における輪郭補正のみ行うこと
を特徴とする輪郭補正方法である。
【０００５】この方法により中間階調部分のみレベル強
調することで、輝度信号の低輝度部分に存在するノイズ
に対してもレベル強調を行わないためノイズが目立たな
い高品質な画像を得ることができ、また、輝度信号の黒
レベルから白レベルへ急俊に立ち上がる立ち上がりエッ
ジ付近、あるいは白レベルから黒レベルへ急俊に立ち下
がる立ち下がりエッジ付近におけるエッジ部分のレベル
強調も行わないため、ここで大振幅の過度なオーバーシ
ュート、アンダーシュートが発生せず、この結果、黒と
白の境界線の輪郭が不自然に強調されずに、この境界部
分をきわめて明確化することができるのという発明であ
る。
調することで、輝度信号の低輝度部分に存在するノイズ
に対してもレベル強調を行わないためノイズが目立たな
い高品質な画像を得ることができ、また、輝度信号の黒
レベルから白レベルへ急俊に立ち上がる立ち上がりエッ
ジ付近、あるいは白レベルから黒レベルへ急俊に立ち下
がる立ち下がりエッジ付近におけるエッジ部分のレベル
強調も行わないため、ここで大振幅の過度なオーバーシ
ュート、アンダーシュートが発生せず、この結果、黒と
白の境界線の輪郭が不自然に強調されずに、この境界部
分をきわめて明確化することができるのという発明であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
一般的な輪郭補正方法は供給される再生輝度信号の低輝
度部分から高輝度部分にわたり一律にレベル強調した輪
郭補正処理を行うため、輝度信号の低輝度部分に存在す
るノイズも共に強調されたり、輝度信号の黒レベルから
白レベルへ急俊に立ち上がる立ち上がりエッジ付近、あ
るいは白レベルから黒レベルへ急俊に立ち下がる立ち下
がりエッジ付近ではそれぞれ大振幅の過度なオーバーシ
ュート、アンダーシュートが発生し、黒と白の境界線の
輪郭が不自然に強調された輪郭の滲みとなり、又ノイズ
も同時に強調してしまい、画像品質が低下するという課
題がある。また、特開平７−７６３６号公報の方法は中
間階調部分のみレベル強調することで、輝度信号の低輝
度部分に存在するノイズが目立たなく、輝度信号の黒レ
ベルから白レベルまたその逆の急俊な変化に対しエッジ
部分のレベル強調も行わないため、大振幅の過度なオー
バーシュート、アンダーシュートが発生せず、黒と白の
境界線の輪郭が不自然に強調されないと言う効果があ
る。しかし、水平あるいは垂直方向でフィルターをかけ
ているため、斜め線等、斜め方向のグラデーションを崩
してしまい、斜め線がギザギザになってしまう課題があ
る。本発明は、かかる課題を鑑み、これを解決した輪郭
補正装置を提供するものである。
一般的な輪郭補正方法は供給される再生輝度信号の低輝
度部分から高輝度部分にわたり一律にレベル強調した輪
郭補正処理を行うため、輝度信号の低輝度部分に存在す
るノイズも共に強調されたり、輝度信号の黒レベルから
白レベルへ急俊に立ち上がる立ち上がりエッジ付近、あ
るいは白レベルから黒レベルへ急俊に立ち下がる立ち下
がりエッジ付近ではそれぞれ大振幅の過度なオーバーシ
ュート、アンダーシュートが発生し、黒と白の境界線の
輪郭が不自然に強調された輪郭の滲みとなり、又ノイズ
も同時に強調してしまい、画像品質が低下するという課
題がある。また、特開平７−７６３６号公報の方法は中
間階調部分のみレベル強調することで、輝度信号の低輝
度部分に存在するノイズが目立たなく、輝度信号の黒レ
ベルから白レベルまたその逆の急俊な変化に対しエッジ
部分のレベル強調も行わないため、大振幅の過度なオー
バーシュート、アンダーシュートが発生せず、黒と白の
境界線の輪郭が不自然に強調されないと言う効果があ
る。しかし、水平あるいは垂直方向でフィルターをかけ
ているため、斜め線等、斜め方向のグラデーションを崩
してしまい、斜め線がギザギザになってしまう課題があ
る。本発明は、かかる課題を鑑み、これを解決した輪郭
補正装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、以下のような構成とした。
に本発明は、以下のような構成とした。
【０００８】即ち、本発明に係る輪郭補正装置は、画像
信号の輪郭の強さを算出するエッジ抽出部と、該画像信
号の所定領域内での平均輝度レベルを算出し、該平均輝
度レベルの所定の輝度レベルからの変位を算出する平均
輝度演算部と、該平均輝度演算部出力に基いて前記エッ
ジ抽出部出力を調整する第1の演算部と、前記画像信号
を複数の輝度レベル領域に分割し、該分割されたそれぞ
れの領域ごとに輝度レベルの特性を変化させる波形補正
部と、該波形補正部出力の前記画像信号からの変位を算
出する第２の演算部と、前記第１の演算部出力と前記第
２の演算部出力とを乗算し、輪郭補正信号とする第３の
演算部と、を具備する構成とした。
信号の輪郭の強さを算出するエッジ抽出部と、該画像信
号の所定領域内での平均輝度レベルを算出し、該平均輝
度レベルの所定の輝度レベルからの変位を算出する平均
輝度演算部と、該平均輝度演算部出力に基いて前記エッ
ジ抽出部出力を調整する第1の演算部と、前記画像信号
を複数の輝度レベル領域に分割し、該分割されたそれぞ
れの領域ごとに輝度レベルの特性を変化させる波形補正
部と、該波形補正部出力の前記画像信号からの変位を算
出する第２の演算部と、前記第１の演算部出力と前記第
２の演算部出力とを乗算し、輪郭補正信号とする第３の
演算部と、を具備する構成とした。
【０００９】また、画像信号の輪郭の強さを算出するエ
ッジ抽出部と、該画像信号の所定領域内での平均輝度レ
ベルを算出し、該平均輝度レベルの所定の輝度レベルか
らの変位を算出する平均輝度演算部と、該平均輝度演算
部出力に基いて前記エッジ抽出部出力を調整する第1の
演算部と、該第１の演算部出力から所定の周波数帯域の
信号のみを抜き出すフィルターと、前記画像信号を複数
の輝度レベル領域に分割し、該分割されたそれぞれの領
域ごとに輝度レベルの特性を変化させる波形補正部と、
該波形補正部出力の前記画像信号からの変位を算出する
第２の演算部と、前記フィルター出力と前記第２の演算
部出力とを乗算し、輪郭補正信号とする第３の演算部
と、を具備する構成としても良い。
ッジ抽出部と、該画像信号の所定領域内での平均輝度レ
ベルを算出し、該平均輝度レベルの所定の輝度レベルか
らの変位を算出する平均輝度演算部と、該平均輝度演算
部出力に基いて前記エッジ抽出部出力を調整する第1の
演算部と、該第１の演算部出力から所定の周波数帯域の
信号のみを抜き出すフィルターと、前記画像信号を複数
の輝度レベル領域に分割し、該分割されたそれぞれの領
域ごとに輝度レベルの特性を変化させる波形補正部と、
該波形補正部出力の前記画像信号からの変位を算出する
第２の演算部と、前記フィルター出力と前記第２の演算
部出力とを乗算し、輪郭補正信号とする第３の演算部
と、を具備する構成としても良い。
【００１０】ここで、前記波形補正部は、前記画像信号
を高輝度レベル領域、中輝度レベル領域、低輝度レベル
領域に分割し、該中輝度レベル領域の入力信号対出力信
号の比を高輝度レベル領域、及び／または、低輝度レベ
ル領域の入力信号対出力信号の比より大きくすることが
好ましい。
を高輝度レベル領域、中輝度レベル領域、低輝度レベル
領域に分割し、該中輝度レベル領域の入力信号対出力信
号の比を高輝度レベル領域、及び／または、低輝度レベ
ル領域の入力信号対出力信号の比より大きくすることが
好ましい。
【００１１】或いは、前記画像信号を高輝度レベル領
域、中輝度レベル領域、低輝度レベル領域に分割し、該
高輝度レベル領域、及び／または、低輝度レベル領域の
入力信号対出力信号の比を中輝度レベル領域の入力信号
対出力信号の比より小さくしても良い。
域、中輝度レベル領域、低輝度レベル領域に分割し、該
高輝度レベル領域、及び／または、低輝度レベル領域の
入力信号対出力信号の比を中輝度レベル領域の入力信号
対出力信号の比より小さくしても良い。
【００１２】更に、入出力特性が略Ｓ字形となるように
しても良い。
しても良い。
【００１３】また、前記フィルターは、低域通過フィル
ターであることが好ましい。
ターであることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施形態】本発明の実施形態に関し、図１乃至
図７とともに説明する。
図７とともに説明する。
【００１５】図１は、本発明の輪郭補正装置の概念を説
明するブロック図である。
明するブロック図である。
【００１６】図１において、１は輪郭補正を行う部分や
範囲を決定する補正領域設定部であり、当該補正領域設
定部１は、エッジ抽出部２、所定の領域の平均輝度を検
出する平均輝度演算部３、前記エッジ抽出部２及び平均
輝度演算部３の出力を入力し所定の演算を行う第１演算
部４より構成されている。
範囲を決定する補正領域設定部であり、当該補正領域設
定部１は、エッジ抽出部２、所定の領域の平均輝度を検
出する平均輝度演算部３、前記エッジ抽出部２及び平均
輝度演算部３の出力を入力し所定の演算を行う第１演算
部４より構成されている。
【００１７】また、５は変換特性や各種閾値が格納され
ているルックアップテーブル（以下、ＬＵＴという）で
あり、図3、図５、図７にその入出力特性の一例を示
す。６はＬＵＴ５の変換特性を通して変換入力信号を出
力する波形補正部であり、７は入力信号と変換波形との
演算にて補正成分のみを抽出する第２演算部である。
ているルックアップテーブル（以下、ＬＵＴという）で
あり、図3、図５、図７にその入出力特性の一例を示
す。６はＬＵＴ５の変換特性を通して変換入力信号を出
力する波形補正部であり、７は入力信号と変換波形との
演算にて補正成分のみを抽出する第２演算部である。
【００１８】更に、９はローパスフィルター（以下、Ｌ
ＰＦという）、１０はレベル調整部、８は補正領域設定
部１によって設定された領域の輪郭補正量を抽出する第
３演算部、１１は入力信号に輪郭補正を行う輪郭補正部
である。
ＰＦという）、１０はレベル調整部、８は補正領域設定
部１によって設定された領域の輪郭補正量を抽出する第
３演算部、１１は入力信号に輪郭補正を行う輪郭補正部
である。
【００１９】図２は、上記ブロック図の各構成要素の詳
細を示したブロック図である。
細を示したブロック図である。
【００２０】図２において、前記エッジ検出部２は、エ
ッジ部抽出のための注目画素抽出部２ａ、隣接画素抽出
部２ｂ、注目画素に対する各隣接画素との差分絶対値を
演算する差分絶対値演算部２ｃ、差分絶対値の最大値検
出部２ｄ、第１コアリング部２ｅより構成される。
ッジ部抽出のための注目画素抽出部２ａ、隣接画素抽出
部２ｂ、注目画素に対する各隣接画素との差分絶対値を
演算する差分絶対値演算部２ｃ、差分絶対値の最大値検
出部２ｄ、第１コアリング部２ｅより構成される。
【００２１】また、前記平均輝度演算部３は、特定領域
の平均輝度演算を行うための注目画素抽出部３ａ、隣接
画素抽出部３ｂ、平均輝度演算部３ｃ、第２コアリング
部３ｄより構成される。
の平均輝度演算を行うための注目画素抽出部３ａ、隣接
画素抽出部３ｂ、平均輝度演算部３ｃ、第２コアリング
部３ｄより構成される。
【００２２】更に、前記第１演算部４は、減算部４ａ、
クリッピング部４ｂより構成され、レベル調整部１０
は、逓減演算部１０ａ、正規化部１０ｂより構成され
る。
クリッピング部４ｂより構成され、レベル調整部１０
は、逓減演算部１０ａ、正規化部１０ｂより構成され
る。
【００２３】以下、図2を基に動作を説明する。
【００２４】本発明の要旨は、映像のエッジ部分に対し
中間輝度の傾きを大きくし、高輝度部や低輝度部の傾き
を小さくした波形補正を行うことで、エッジ部分にメリ
ハリを付け、平坦部分はそのままの自然な映像を得るも
のであり、ＬＵＴ５に格納された変換特性によって一律
に変換された入力信号に対し、その変化量を抽出する第
１ステップと、補正領域を決定する第２ステップと、補
正量を決めて輪郭補正を行う第３ステップとからなる。
まず、前記第１ステップでは、画像信号は波形補正部６
及び第２演算部７に入力される。該波形補正部６では、
ＬＵＴ５に格納された前記図３に示すような特性、即
ち、中間輝度の傾き（即ち、入力信号対出力信号の比）
を４５度以上と大きくし高輝度部と低輝度部の傾きを小
さくした略Ｓ字変換特性、により補正される（尚、中間
輝度の傾きをそのままにし、高輝度部と低輝度部の傾き
を小さくしても良いし、或いは、中間輝度の傾きを大き
くし、高輝度部と低輝度部の傾きをそのままにしても良
い。）。そして、該補正された入力画像信号は、第２演
算部７にて、前記入力された元の画像信号との差分が演
算される。これにより、該第２演算部にて元の画像信号
と補正後の画像信号との変化量が抽出される。
中間輝度の傾きを大きくし、高輝度部や低輝度部の傾き
を小さくした波形補正を行うことで、エッジ部分にメリ
ハリを付け、平坦部分はそのままの自然な映像を得るも
のであり、ＬＵＴ５に格納された変換特性によって一律
に変換された入力信号に対し、その変化量を抽出する第
１ステップと、補正領域を決定する第２ステップと、補
正量を決めて輪郭補正を行う第３ステップとからなる。
まず、前記第１ステップでは、画像信号は波形補正部６
及び第２演算部７に入力される。該波形補正部６では、
ＬＵＴ５に格納された前記図３に示すような特性、即
ち、中間輝度の傾き（即ち、入力信号対出力信号の比）
を４５度以上と大きくし高輝度部と低輝度部の傾きを小
さくした略Ｓ字変換特性、により補正される（尚、中間
輝度の傾きをそのままにし、高輝度部と低輝度部の傾き
を小さくしても良いし、或いは、中間輝度の傾きを大き
くし、高輝度部と低輝度部の傾きをそのままにしても良
い。）。そして、該補正された入力画像信号は、第２演
算部７にて、前記入力された元の画像信号との差分が演
算される。これにより、該第２演算部にて元の画像信号
と補正後の画像信号との変化量が抽出される。
【００２５】次に、第２ステップでは、エッジ部の検出
がされると共に、そのエッジの強さが検出される。画像
信号は、前記エッジ検出部２及び平均輝度演算部３に入
力される。まず、前記エッジ検出部２に入力された画像
信号は、注目画素抽出部２ａで注目画素が抽出される。
次に、該注目画素の左右、上下、斜め方向の隣接画素が
隣接画素抽出部２ｂにて抽出される。ここで、図４に上
記注目画素、隣接画素の関係を示す。図４において、白
丸が注目画素を、黒丸がその隣接画素を示している。
がされると共に、そのエッジの強さが検出される。画像
信号は、前記エッジ検出部２及び平均輝度演算部３に入
力される。まず、前記エッジ検出部２に入力された画像
信号は、注目画素抽出部２ａで注目画素が抽出される。
次に、該注目画素の左右、上下、斜め方向の隣接画素が
隣接画素抽出部２ｂにて抽出される。ここで、図４に上
記注目画素、隣接画素の関係を示す。図４において、白
丸が注目画素を、黒丸がその隣接画素を示している。
【００２６】次に、差分絶対値演算部２ｃでは、前記抽
出された注目画素と８コの隣接画素とのそれぞれの差分
絶対値の演算が行われ、続く、最大値検出部２ｄにてそ
の最大値が抽出される。
出された注目画素と８コの隣接画素とのそれぞれの差分
絶対値の演算が行われ、続く、最大値検出部２ｄにてそ
の最大値が抽出される。
【００２７】更に、第１コアリング処理部２ｅでは、抽
出された最大値の内、低レベルの信号をノイズによる誤
検出とみなして、これを除去するコアリング処理を施
す。尚、該第１コアリング処理の特性はＬＵＴ５に格納
されており、例えば、図５に示すような特性が好まし
い。
出された最大値の内、低レベルの信号をノイズによる誤
検出とみなして、これを除去するコアリング処理を施
す。尚、該第１コアリング処理の特性はＬＵＴ５に格納
されており、例えば、図５に示すような特性が好まし
い。
【００２８】第１コアリング処理部２ｅの出力は、注目
画素エッジの強さを示すこととなり、従って、この値が
“０”のところは平坦部と判断される。
画素エッジの強さを示すこととなり、従って、この値が
“０”のところは平坦部と判断される。
【００２９】また、上述のように、平均輝度演算部３に
も画像信号が入力されているが、これは、注目画素の周
辺の平均輝度が低すぎたり高すぎたりした場合に前記図
３に示した変換特性が中間輝度の補正のみに有効な特性
であるため、黒沈みや白浮き、または強調の逆転現象等
の弊害が発生してしまう虞が有る。このため、平均輝度
の有効領域を設定し、その領域以外では補正が掛からな
いようにしようとするものである。ここで、該有効領域
と図３に示した中間輝度の領域とがほぼ一致しているこ
とが好ましい。平均輝度演算部３に入力された画像信号
は、注目画素抽出部３ａで注目画素が抽出され、続く、
周辺画素抽出部３ｂで該注目画素の周辺の画素が抽出さ
れる。ここで、図６に上記注目画素、周辺画素の関係を
示す。図６において、白丸が注目画素を、黒丸がその隣
接画素を示しており、例えば、注目画素を中心として、
水平１１×垂直３の周辺領域において、３２個の周辺画
素が設定されている。
も画像信号が入力されているが、これは、注目画素の周
辺の平均輝度が低すぎたり高すぎたりした場合に前記図
３に示した変換特性が中間輝度の補正のみに有効な特性
であるため、黒沈みや白浮き、または強調の逆転現象等
の弊害が発生してしまう虞が有る。このため、平均輝度
の有効領域を設定し、その領域以外では補正が掛からな
いようにしようとするものである。ここで、該有効領域
と図３に示した中間輝度の領域とがほぼ一致しているこ
とが好ましい。平均輝度演算部３に入力された画像信号
は、注目画素抽出部３ａで注目画素が抽出され、続く、
周辺画素抽出部３ｂで該注目画素の周辺の画素が抽出さ
れる。ここで、図６に上記注目画素、周辺画素の関係を
示す。図６において、白丸が注目画素を、黒丸がその隣
接画素を示しており、例えば、注目画素を中心として、
水平１１×垂直３の周辺領域において、３２個の周辺画
素が設定されている。
【００３０】次に、平均輝度演算部３ｃでは、前記周辺
画素３２個の平均輝度が演算される。更に、第２コアリ
ング処理部では、平均輝度演算部３ｃにて演算された平
均輝度値を所定の変換特性により変換される。ここで、
該所定の変換特性はＬＵＴ５に格納されており、例え
ば、図７に示すような特性、即ち、一定の有効領域内は
出力が“０”となり、該領域外は該領域から遠ざかるに
従って、段階的に出力が大きくなる特性、が好ましい。
画素３２個の平均輝度が演算される。更に、第２コアリ
ング処理部では、平均輝度演算部３ｃにて演算された平
均輝度値を所定の変換特性により変換される。ここで、
該所定の変換特性はＬＵＴ５に格納されており、例え
ば、図７に示すような特性、即ち、一定の有効領域内は
出力が“０”となり、該領域外は該領域から遠ざかるに
従って、段階的に出力が大きくなる特性、が好ましい。
【００３１】上記第２コアリング処理の特性は、平均輝
度を判定基準とする補正有効領域からの外れ度を表すも
のである。次に、以上のようにエッジ検出部２で求めら
れたエッジの強さの値と、平均輝度演算部３で求められ
た平均輝度の有効領域からの外れ度は、前記第１演算部
４に入力される。該第１演算部４では、減算部４ａにて
前記エッジの強さの値と平均輝度の有効領域からの外れ
度が減算され、クリッピング部４ｂにて一定の値に制限
をかけるクリッピング処理が施される。この制限は、例
えば、０と１６でクリッピング処理することが好まし
い。
度を判定基準とする補正有効領域からの外れ度を表すも
のである。次に、以上のようにエッジ検出部２で求めら
れたエッジの強さの値と、平均輝度演算部３で求められ
た平均輝度の有効領域からの外れ度は、前記第１演算部
４に入力される。該第１演算部４では、減算部４ａにて
前記エッジの強さの値と平均輝度の有効領域からの外れ
度が減算され、クリッピング部４ｂにて一定の値に制限
をかけるクリッピング処理が施される。この制限は、例
えば、０と１６でクリッピング処理することが好まし
い。
【００３２】このように、閾値に対して段階的な中間値
を設けることで、閾値をまたぐような映像に対しても安
定した映像を得ることができる。最後に、第３ステップ
では、補正量を決めて補正を実行する。前記クリッピン
グ部４ｂからの出力をＬＰＦ９に入力する。これによ
り、エッジ部と平坦部の境界がボカされることになる。
ＬＰＦ９を通過した信号は、補正の有効度を表すデータ
としてレベル調整部１０に入力される。該レベル調整部
１０に入力された信号は、逓減演算部１０ａにて一律に
低減演算された後、正規化部１０ｂにて０〜１に正規化
される。第３演算部８では、前記ステップ１にて求めた
変化量と、レベル調整部１０の出力との掛け算が行われ
る。そして、輪郭補正部１１にて、前記第３演算部８の
出力である補正成分を入力画像信号に加算することで、
輪郭補正された出力信号を得る。
を設けることで、閾値をまたぐような映像に対しても安
定した映像を得ることができる。最後に、第３ステップ
では、補正量を決めて補正を実行する。前記クリッピン
グ部４ｂからの出力をＬＰＦ９に入力する。これによ
り、エッジ部と平坦部の境界がボカされることになる。
ＬＰＦ９を通過した信号は、補正の有効度を表すデータ
としてレベル調整部１０に入力される。該レベル調整部
１０に入力された信号は、逓減演算部１０ａにて一律に
低減演算された後、正規化部１０ｂにて０〜１に正規化
される。第３演算部８では、前記ステップ１にて求めた
変化量と、レベル調整部１０の出力との掛け算が行われ
る。そして、輪郭補正部１１にて、前記第３演算部８の
出力である補正成分を入力画像信号に加算することで、
輪郭補正された出力信号を得る。
【００３３】以上のように、本発明の波形補正による輪
郭強調の方法は、水平・垂直の各方向の輝度変化からで
はなく、輝度の絶対値からの算出した強調成分を利用し
ているので、斜め線等のグラデーションを崩さないた
め、非常に安定した落ち着いた映像となる。
郭強調の方法は、水平・垂直の各方向の輝度変化からで
はなく、輝度の絶対値からの算出した強調成分を利用し
ているので、斜め線等のグラデーションを崩さないた
め、非常に安定した落ち着いた映像となる。
【００３４】また、補正を掛けるエッジ部と補正を掛け
ない部分の境界をボカすことで、エッジ部周辺の映像を
滑らかに移行させることができる。
ない部分の境界をボカすことで、エッジ部周辺の映像を
滑らかに移行させることができる。
【００３５】更に、上記実施形態では、変換特性やコア
リング特性を固定の特性として説明したが、画面全体の
輝度分布をみて、変換特性とコアリング特性の有効領域
をダイナミックに書き換えるていくことも可能である。
リング特性を固定の特性として説明したが、画面全体の
輝度分布をみて、変換特性とコアリング特性の有効領域
をダイナミックに書き換えるていくことも可能である。
【００３６】尚、本発明は、ハードで構成するのみなら
ず、上記説明のブロックと処理フローをソフトで構成す
ることでも当然なし得る発明である。
ず、上記説明のブロックと処理フローをソフトで構成す
ることでも当然なし得る発明である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、略Ｓ字状特性等、高輝
度部及び又は低輝度部に比べ中間輝度部の補正傾きの大
な補正特性を有する波形補正手段により波形補正し、緩
やかな立ち上り信号をオーバーシュートやアンダーシュ
ートなしに急峻に立ち上げることが可能となり、これに
より、見かけ上のコントラストを向上させるとともに、
エッジ部分にのみこの補正をかけることで、エッジ部分
にメリハリを持たせ、平坦な部分はそのままの階調表現
を維持した自然な映像を得ることが可能となる。
度部及び又は低輝度部に比べ中間輝度部の補正傾きの大
な補正特性を有する波形補正手段により波形補正し、緩
やかな立ち上り信号をオーバーシュートやアンダーシュ
ートなしに急峻に立ち上げることが可能となり、これに
より、見かけ上のコントラストを向上させるとともに、
エッジ部分にのみこの補正をかけることで、エッジ部分
にメリハリを持たせ、平坦な部分はそのままの階調表現
を維持した自然な映像を得ることが可能となる。
【００３８】また、変化量抽出手段により抽出される変
化量は、一般的に行われるハイパスフィルターから抽出
される成分と異なり、その画素の輝度のみから算出され
た成分のため、ノイズに強く、また斜め線でもグラデー
ションを崩さないという効果が有る。
化量は、一般的に行われるハイパスフィルターから抽出
される成分と異なり、その画素の輝度のみから算出され
た成分のため、ノイズに強く、また斜め線でもグラデー
ションを崩さないという効果が有る。
【００３９】また、所定領域の平均輝度も補正有無の条
件とすることで、黒沈みや白浮きの弊害を抑制すること
ができる。
件とすることで、黒沈みや白浮きの弊害を抑制すること
ができる。
【００４０】また、エッジ強度値及び又は該第一の演算
値をローパスフィルターを通すことで、エッジ部と平坦
部の境界をボカすことで輪郭部に違和感の無い映像とす
ることが可能となる。
値をローパスフィルターを通すことで、エッジ部と平坦
部の境界をボカすことで輪郭部に違和感の無い映像とす
ることが可能となる。
【００４１】更に、エッジ検出手段を周辺画素との差分
絶対値の最大値にすることで、斜め方向のエッジ検出も
容易となり、斜め線等の輪郭にも充分に補正を掛けるこ
とが可能となる。
絶対値の最大値にすることで、斜め方向のエッジ検出も
容易となり、斜め線等の輪郭にも充分に補正を掛けるこ
とが可能となる。
【図１】本発明に係る輪郭補正装置の概念を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明に係る輪郭補正装置の詳細なブロック図
である。
である。
【図３】本発明の輪郭補正装置に係る波形補正の入出力
特性である。
特性である。
【図４】本発明の輪郭補正装置に係るエッジ検出パター
ンである。
ンである。
【図５】本発明の輪郭補正装置に係る第1コアリング処
理の入出力特性である。
理の入出力特性である。
【図６】本発明の輪郭補正装置に係る平均輝度演算部の
周辺画素パターンである。
周辺画素パターンである。
【図７】本発明の輪郭補正装置に係る第２コアリング処
理の入出力特性である。
理の入出力特性である。
１、補正領域設定部 ２、エッジ検出部 ２ａ、注目画素抽出部 ２ｂ、隣接画素抽出部 ２ｃ、差分絶対値演算部 ２ｄ、最大値検出部 ２ｅ、第１コアリング部 ３、平均輝度演算部 ３ａ、注目画素抽出部 ３ｂ、周辺画素抽出部 ３ｃ、平均輝度演算部 ３ｄ、第２コアリング部 ４、第１演算部 ４ａ、減算部 ４ｂ、クリッピング部 ５、ＬＵＴ ６、波形補正部 ７、第２演算部 ８、第３演算部 ９、ＬＰＦ １０、レベル調整部 １０ａ、逓減演算部 １１、輪郭補正部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C021 PA12 PA34 PA38 PA42 PA53 PA56 PA58 PA66 PA67 PA75 PA76 PA80 RA02 RA07 RB03 SA22 SA25 XB03 5C023 AA07 BA03 BA07 CA02 DA02 DA08 EA03 EA05 EA06 EA08 EA10
Claims (6)
- 【請求項１】 画像信号の輪郭の強さを算出するエッジ
抽出部と、該画像信号の所定領域内での平均輝度レベル
を算出し、該平均輝度レベルの所定の輝度レベルからの
変位を算出する平均輝度演算部と、該平均輝度演算部出
力に基いて前記エッジ抽出部出力を調整する第1の演算
部と、前記画像信号を複数の輝度レベル領域に分割し、
該分割されたそれぞれの領域ごとに輝度レベルの特性を
変化させる波形補正部と、該波形補正部出力の前記画像
信号からの変位を算出する第２の演算部と、前記第１の
演算部出力と前記第２の演算部出力とを乗算し、輪郭補
正信号とする第３の演算部と、を具備することを特徴と
する輪郭補正装置。 - 【請求項２】 画像信号の輪郭の強さを算出するエッジ
抽出部と、該画像信号の所定領域内での平均輝度レベル
を算出し、該平均輝度レベルの所定の輝度レベルからの
変位を算出する平均輝度演算部と、該平均輝度演算部出
力に基いて前記エッジ抽出部出力を調整する第1の演算
部と、該第１の演算部出力から所定の周波数帯域の信号
のみを抜き出すフィルターと、前記画像信号を複数の輝
度レベル領域に分割し、該分割されたそれぞれの領域ご
とに輝度レベルの特性を変化させる波形補正部と、該波
形補正部出力の前記画像信号からの変位を算出する第２
の演算部と、前記フィルター出力と前記第２の演算部出
力とを乗算し、輪郭補正信号とする第３の演算部と、を
具備することを特徴とする輪郭補正装置。 - 【請求項３】 前記波形補正部は、 前記画像信号を高輝度レベル領域、中輝度レベル領域、
低輝度レベル領域に分割し、 該中輝度レベル領域の入力信号対出力信号の比を高輝度
レベル領域、及び／または、低輝度レベル領域の入力信
号対出力信号の比より大きくすることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の輪郭補正装置。 - 【請求項４】 前記波形補正部は、 前記画像信号を高輝度レベル領域、中輝度レベル領域、
低輝度レベル領域に分割し、 該高輝度レベル領域、及び／または、低輝度レベル領域
の入力信号対出力信号の比を中輝度レベル領域の入力信
号対出力信号の比より小さくすることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の輪郭補正装置。 - 【請求項５】 前記波形補正部は、 入出力特性が略Ｓ字形となることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の輪郭補正装置。 - 【請求項６】 前記フィルターは、 低域通過フィルターであることを特徴とする請求項２乃
至請求項５の何れかに記載の輪郭補正装置。
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|---|---|---|---|
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| EP00979016A EP1237360B1 (en) | 1999-11-30 | 2000-11-29 | Contour correcting device |
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