JP2003046779A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置

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JP2003046779A
JP2003046779A JP2001235996A JP2001235996A JP2003046779A JP 2003046779 A JP2003046779 A JP 2003046779A JP 2001235996 A JP2001235996 A JP 2001235996A JP 2001235996 A JP2001235996 A JP 2001235996A JP 2003046779 A JP2003046779 A JP 2003046779A
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JP
Japan
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image signal
level
circuit
characteristic
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JP2001235996A
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English (en)
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Toshiaki Nakakuki
俊朗 中莖
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイナミックレンジに狭い暗い画像に対して
自動露光制御の収束レベルを上げて明るい画像を得た場
合、ガンマ補正回路の特性によりコントラストが低減す
る。 【解決手段】 ガンマ補正回路に複数の特性関数30,
32を格納する。自動露光制御回路は、画像の明るさ及
びダイナミックレンジに基づいて、収束レベルを変更す
る。すなわち、暗く、かつダイナミックレンジが狭い画
像に対しては、基準レベルが通常時のICからIC’に上
げられ、通常時の特性関数30から特性関数32に変更
される。入力基準レベルを上げることにより、画面が明
るくなる。同時に、特性関数32が入力レベルIC’に
て特性関数30より大きな傾きを有することにより、コ
ントラストが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号の階調調
整を行う画像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子スチルカメラ等の撮像装置における
画質の一つとして階調があり、一般にこれを調整する階
調調整回路が設けられる。階調調整回路は所定の変換特
性関数に従って、入力された画像信号のレベルを変換し
て出力する。例えば、ガンマ補正回路も階調調整のため
の回路である。図4は、変換特性を表す模式的なグラフ
である。
【0003】さて、撮像装置においては自動露光制御が
行われる。この自動露光制御では、画面内での輝度信号
の平均レベルが一定値に収束するように制御が行われ
る。露光制御された画像信号は、上述の階調調整回路に
入力される。よって、露光制御の収束レベルは、階調調
整回路の出力にて、適正な信号レベルが得られるように
制御される。ちなみに、ダイナミックレンジの大きな被
写体を撮影した場合において、その明るい部分で白飛び
が起こらずコントラストが得られるように、収束レベル
は低め、すなわち画面上、暗めに設定するのが一般的で
ある。
【0004】一方、被写体のダイナミックレンジに応じ
て収束レベルを可変とする自動露光制御回路がある。例
えば、ダイナミックレンジが狭い被写体の場合には、収
束レベルを高めへシフトさせることが行われる。この場
合には、白飛びを起こさずに、画面全体の出力レベルを
上げ、明るい画像が得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ガンマ補正の
変換特性曲線に示されるように、通常の階調調整では、
標準的な出力レベル、つまり出力可能レンジの中央付近
にて特性の傾きが大きく設定されてコントラストの確保
が図られ、逆に、高い出力レベル側では特性の傾きが小
さく、コントラストが抑圧される。そのため、上述の被
写体のダイナミックレンジに応じて収束レベルを可変す
る画質調整では、ダイナミックレンジの狭い暗い被写体
を明るく表現できる利点がある一方で、コントラストが
抑制された画像となる問題点があった。
【0006】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、画像の明るさ及びコントラストの両方を好
適に調整することができる階調調整回路を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像信号処
理装置は、入力される画像信号の輝度分布のヒストグラ
ムを生成するヒストグラム回路と、前記ヒストグラムの
状態に応じて前記変換特性関数を設定する特性設定回路
と、前記特性設定回路で設定される変換特性関数に基づ
き、入力される画像信号のレベルを変換して出力レベル
を定める非線形変換回路とを有する。
【0008】本発明の好適な態様は、前記特性設定回路
が、前記ヒストグラムから得られる入力画像信号の平均
レベル、又はダイナミックレンジに関する情報に応じて
前記変換特性関数を設定することを特徴とする画像信号
処理装置である。
【0009】他の本発明の好適な態様は、前記非線形変
換回路が、複数の変換特性関数を有し、前記特性設定回
路が、前記入力画像信号の平均レベル、又はダイナミッ
クレンジに関する情報に応じて、前記複数の変換特性関
数のいずれかを選択することを特徴とする画像信号処理
装置である。
【0010】また他の本発明の好適な態様は、前記画像
信号が輝度信号であることを特徴とする画像信号処理装
置である。
【0011】さらに他の本発明の好適な態様は、前記画
像信号が輝度信号及び色信号であることを特徴とする画
像信号処理装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態で
ある画像信号処理装置の概略のブロック図であり、撮像
装置から伝送された映像信号を入力され、輝度信号(Y
信号)及び色差信号(U信号及びV信号)を出力する。
入力された映像信号は、輝度信号と色信号とが周波数多
重されており、YLPF2はこの映像信号から輝度信号
成分を取り出す低域通過フィルタである。YLPF2に
て抽出された輝度信号はガンマ補正回路4に入力され、
入出力レベルの対応関係を表す変換特性関数に基づい
て、階調調整された後、出力される。ここでガンマ補正
回路4は、複数の変換特性関数を予め設定され、それら
のいずれかを用いて階調調整処理を行う。
【0013】一方、色分離回路6は、映像信号から色信
号成分を抽出し、さらにこれをR,G,Bの3色の成分
に分離する。R信号、G信号、B信号は白バランス回路
8にて、画面上で基準白色が正しく再現されるように出
力比を調整された後、色ガンマ補正回路10に入力され
る。色ガンマ補正回路10は、R,G,B信号それぞれ
に対して、変換特性関数に基づいてレベル変換を行う。
ここで色ガンマ補正回路10は、複数の変換特性関数を
予め設定され、それらのいずれかを用いてレベル変換処
理を行う。色差マトリクス回路12はR,G,B信号か
ら色差信号であるU信号及びV信号を生成して出力す
る。
【0014】ヒストグラム回路14は、画像を構成する
輝度分布のヒストグラムを生成する。図2は、そのヒス
トグラムの一例を示す図である。例えば、入力される映
像信号が8ビットデータの場合、映像信号は0〜255
までの256階調に振り分けられる。この256階調
を、例えば16分割し、各分割単位で画素数をカウント
してヒストグラムを生成する。このヒストグラムから
は、画像の平均輝度レベル及びダイナミックレンジに関
する情報が得られ、これらの情報が特性設定回路16に
出力される。なお、ヒストグラム回路14では、例え
ば、1垂直走査期間単位で画素数のカウント値がリセッ
トされて、ヒストグラムの内容がクリアされる。
【0015】特性設定回路16は、これらの情報に基づ
いて、ガンマ補正回路4や色ガンマ補正回路10におけ
る非線形変換特性関数を設定する。具体的には、ガンマ
補正回路4や色ガンマ補正回路10のそれぞれ用意され
た複数の変換特性関数のいずれを使用するかを選択し、
選択したものを使用するようにガンマ補正回路4及び色
ガンマ補正回路10に指示を与える。
【0016】なお、ヒストグラム回路14等に入力され
る映像信号は、図示しない自動露光制御回路により露光
制御されている。自動露光制御回路は、撮影された画面
内での平均輝度を検知し、画面が全体として暗い場合に
は輝度を上げ、画面が全体として明るい場合には輝度を
下げ、映像信号の平均輝度レベルを一定値(収束レベ
ル)に保つように制御する。
【0017】図3はガンマ補正回路4及び色ガンマ補正
回路10に用意される複数の変換特性関数の例を示す模
式的なグラフである。いずれも横軸が入力レベル、縦軸
が出力レベルを表す。この図に示されるように、ガンマ
補正回路4及び色ガンマ補正回路10は非線形変換回路
である。ちなみに、変換特性関数は、所定の変換テーブ
ルとしてガンマ補正回路4及び色ガンマ補正回路10に
用意される。図3(a)は、一般的な被写体に対応して
用いられる変換特性関数である。この特性関数30は、
入力レベルが低い範囲で大きな傾きを有し、入力レベル
が高い範囲では傾きが小さく設定される。一般的な被写
体には、ダイナミックレンジの大きなものも含まれ得
る。自動露光制御回路は、これに対応して、ダイナミッ
クレンジの大きな被写体の明るい部分で白飛びが起こら
ずコントラストが得られるように、収束レベルを低め、
すなわち画面上、暗めに設定するのが一般的である。図
3(a)に示す入力基準レベルICは、この収束レベル
に対応した輝度信号又は色信号のレベルである。IC
特性関数30の傾きが大きい入力レベル範囲に設定さ
れ、これにより、入力される画像にて大きな面積を占め
る平均的な明るさを有する部分を良好なコントラストで
表現することができる。
【0018】一方、図3(b)は、ダイナミックレンジ
が狭い被写体に対応した2つの変換特性関数を示してい
る。この図にはダイナミックレンジが狭い被写体に対応
した特性関数32,34と対比するために一般被写体に
対応した特性関数30も示している。
【0019】自動露光制御回路は、画像が暗く、またヒ
ストグラム回路14から得られるダイナミックレンジが
狭い場合には、その程度に応じて収束レベルを上げ、こ
れに応じて入力基準レベルは図において右にシフトす
る。このシフト後の入力基準レベルをIC’、IC”と記
す。ここでIC<IC’<IC”である。
【0020】特性設定回路16は入力基準レベルが変化
したことを、ヒストグラム回路14から得られる平均輝
度レベルから検知することができる。また自動露光制御
回路が収束レベルを変更したことを特性設定回路16に
通知する構成としてもよい。特性設定回路16は、映像
信号の平均輝度レベル及びダイナミックレンジに応じて
ガンマ補正回路4及び色ガンマ補正回路10の変換特性
関数を選択し、切り替える。
【0021】例えば、入力基準レベルがIC’に変更さ
れたことに応じて、特性関数32が選択される。特性関
数32は、入力レベルがIC’であるときに特性関数3
0とおよそ同じ出力レベルを与え、かつIC’の近傍の
入力レベルにて、特性関数30より大きな傾きを有す
る。これにより、入力基準レベルがICである場合より
も明るい画像を得ることができ、また通常の特性関数3
0を用いた場合よりもコントラストが向上する。
【0022】同様に、入力基準レベルがIC”に変更さ
れたことに応じて、特性関数34が選択される。特性関
数34は、入力レベルがIC”であるときに特性関数3
0とおよそ同じ出力レベルを与え、かつIC”の近傍の
入力レベルにて、特性関数30より大きな傾きを有す
る。これにより、入力基準レベルがICである場合より
も明るい画像を得ることができ、また通常の特性関数3
0を用いた場合よりもコントラストが向上する。
【0023】上述のように、ガンマ補正回路4及び色ガ
ンマ補正回路10は、輝度信号或いは色信号の低輝度部
分を強調し、高輝度部分を抑圧する非線形変換を行う。
一般に、このガンマ補正処理における非線形変換は、y
=xγという式に従ったものである。ここで、yは画像
信号の出力レベルであり、xは入力レベルであり、γは
ガンマ係数である。すなわち、特性設定回路16では、
入力基準レベルが高くなるに従い(IC<IC’<
C”)、ガンマ係数γを1に近づけるように変換特性
関数を選択する。
【0024】例えば、ガンマ補正回路4や色ガンマ補正
回路10は特性関数を入力レベルと出力レベルとを対応
付けるテーブルとして保持し、複数の特性関数30,3
2,34に対応して複数のテーブルを保持する。そし
て、特性設定回路16からの指示に従って、これらいず
れかのテーブルを選択して、信号レベルの変換処理を行
う。
【0025】
【発明の効果】本発明の画像信号処理装置によれば、画
像の平均入力レベル及びダイナミックレンジに応じて複
数の変換特性関数が切り替えられ、画像の明るさ及びコ
ントラストの両方を好適に調整可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態である画像信号処理装置の
概略のブロック図である。
【図2】 ヒストグラム回路により生成されるヒストグ
ラムの一例を示す模式図である。
【図3】 ガンマ補正回路及び色ガンマ補正回路に用意
される複数の変換特性関数の例を示す模式的なグラフで
ある。
【図4】 映像信号の入出力変換特性を表す模式的なグ
ラフである。
【符号の説明】
2 YLPF、4 ガンマ補正回路、6 色分離回路、
8 白バランス回路、10 色ガンマ補正回路、12
色差マトリクス回路、14 ヒストグラム回路、16
特性設定回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/202 H04N 1/40 101E 5C079 9/04 D 9/69 1/46 Z Fターム(参考) 5B057 CA01 CA08 CB01 CB08 CE11 CE17 CH07 DC23 5C021 RB01 XA34 5C065 AA03 BB12 CC01 DD02 5C066 AA01 CA05 EA05 GA01 5C077 LL19 MP08 NN02 PP15 PP32 PP34 PP37 PP46 PQ08 PQ19 5C079 HB01 HB04 LA12 LB01 MA04 NA01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される画像信号に対し、非線形の変
    換特性関数を用いて階調補正処理を施す画像信号処理装
    置において、 入力される画像信号の輝度分布のヒストグラムを生成す
    るヒストグラム回路と、 前記ヒストグラムの状態に応じて前記変換特性関数を設
    定する特性設定回路と、 前記特性設定回路で設定される変換特性関数に基づき、
    入力される画像信号のレベルを変換して出力レベルを定
    める非線形変換回路と、 を有することを特徴とする画像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像信号処理装置におい
    て、 前記特性設定回路は、前記ヒストグラムから得られる入
    力画像信号の平均レベル、又はダイナミックレンジに関
    する情報に応じて前記変換特性関数を設定することを特
    徴とする画像信号処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の画像信号処理装置におい
    て、 前記非線形変換回路は、複数の変換特性関数を有し、 前記特性設定回路は、前記入力画像信号の平均レベル、
    又はダイナミックレンジに関する情報に応じて、前記複
    数の変換特性関数のいずれかを選択すること、 を特徴とする画像信号処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
    の画像信号処理装置において、 前記画像信号は輝度信号であることを特徴とする画像信
    号処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
    の画像信号処理装置において、 前記画像信号は輝度信号及び色信号であることを特徴と
    する画像信号処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010063059A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Toshiba Corp 画像処理装置及びその方法
US7751102B2 (en) 2004-04-28 2010-07-06 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and method capable of lightness adjustment of image output with color balance thereof preserved
JP2010183299A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Canon Inc 撮像装置
US8035661B2 (en) 2007-04-03 2011-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Driving apparatus of display device for gray range extension, display device including the same, and method of driving display device for gray range extension
US8466141B2 (en) 2005-02-16 2013-06-18 Md Bioalpha Co., Ltd. Pharmaceutical composition for the treatment or prevention of diseases involving obesity, diabetes, metabolic syndrome, neuro-degenerative diseases and mitochondria dysfunction diseases

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7751102B2 (en) 2004-04-28 2010-07-06 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and method capable of lightness adjustment of image output with color balance thereof preserved
US8466141B2 (en) 2005-02-16 2013-06-18 Md Bioalpha Co., Ltd. Pharmaceutical composition for the treatment or prevention of diseases involving obesity, diabetes, metabolic syndrome, neuro-degenerative diseases and mitochondria dysfunction diseases
US9066922B2 (en) 2005-02-16 2015-06-30 Md Bioalpha Co., Ltd. Pharmaceutical composition for the treatment or prevention of diseases involving obesity, diabetes, metabolic syndrome, neuro-degenerative diseases and mitochondria dysfunction diseases
US8035661B2 (en) 2007-04-03 2011-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Driving apparatus of display device for gray range extension, display device including the same, and method of driving display device for gray range extension
JP2010063059A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Toshiba Corp 画像処理装置及びその方法
JP2010183299A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Canon Inc 撮像装置

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