JP2003283873A - 輪郭強調回路 - Google Patents

輪郭強調回路

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JP2003283873A JP2002077423A JP2002077423A JP2003283873A JP 2003283873 A JP2003283873 A JP 2003283873A JP 2002077423 A JP2002077423 A JP 2002077423A JP 2002077423 A JP2002077423 A JP 2002077423A JP 2003283873 A JP2003283873 A JP 2003283873A
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Hideshi Okada
秀史 岡田
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/646Circuits for processing colour signals for image enhancement, e.g. vertical detail restoration, cross-colour elimination, contour correction, chrominance trapping filters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20Circuitry for controlling amplitude response
    • H04N5/205Circuitry for controlling amplitude response for correcting amplitude versus frequency characteristic
    • H04N5/208Circuitry 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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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 第1高周波検出回路20aまたは第2高周波
検出回路20bによって生画像信号の空間周波数が判別
され、当該空間周波数に応じてゲインGがセレクタ20
fによって決定される。ゲインGは、生画像信号の空間
周波数が低いほど減少する。輪郭検出回路20gによっ
て生成された輪郭強調信号には当該ゲインGが掛け算器
20hによって付与され、生画像信号はゲインGが付与
された輪郭強調信号と加算器20jによって加算され
る。これによって、輪郭が強調された生画像信号が得ら
れる。 【効果】 生画像信号の空間周波数に応じて輪郭強調信
号の振幅を変更するようにしたため、微小振幅のノイズ
が重畳された高輝度画像に対して、当該ノイズを強調す
ることなく輪郭強調を施すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、輪郭補正回路に
関し、特にたとえばビデオカメラに適用され、撮影手段
から出力された画像信号を形成する各々の画素に輪郭強
調を施す、輪郭強調回路に関する。
【0002】
【従来技術】従来の輪郭強調回路では、画像信号に基づ
いて生成した輪郭強調信号を画像信号に重畳するにあた
って、画像の明暗に応じて輪郭強調信号の振幅を変更す
るようにしていた。具体的には、高輝度画像については
ゲインを増大させ、低輝度画像についてはゲインを低下
させるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、補正すべき部分が輪郭部分であるかベタ部分である
かによって振幅が変更されることはなく、高輝度画像に
ノイズが重畳されたときは当該ノイズが強調されてしま
っていた。つまり、従来技術では、ノイズを抑えようと
すると輪郭強調が不十分となり、輪郭を強調しようとす
るとノイズが目立つという問題があった。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、ノ
イズを抑えつつ輪郭を強調することができる、輪郭強調
回路を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、撮影手段か
ら出力された画像信号を形成する各々の画素に輪郭強調
を施す輪郭強調回路において、注目画素の周辺の空間周
波数を判別する判別手段、および判別手段の判別結果に
応じて輪郭強調の度合いを変更する変更手段を備えるこ
とを特徴とする、輪郭強調回路である。
【0006】
【作用】画像信号を形成する各々の画素に輪郭強調を施
すとき、判別手段が注目画素の周辺の空間周波数を判別
し、変更手段が輪郭強調の度合いを判別手段の判別結果
に応じて変更する。空間周波数に基づいて輪郭強調の度
合いを変更することで、微小振幅のノイズが輪郭強調を
施されることはない。
【0007】変更手段は、好ましくは、空間周波数が低
いほど輪郭強調の度合いを減少させる。また、輪郭強調
信号を生成手段によって生成する場合、変更手段は当該
輪郭強調信号の振幅を変更する。
【0008】各々の画素に複数色の色情報が1色ずつ割
り当てられる場合、判別手段は注目画素に割り当てられ
た色に応じて異なる態様で判別を行う。また、複数色が
グリーンを含む場合、判別手段はグリーンの色情報に基
づいて判別を行う。
【0009】
【発明の効果】この発明によれば、画像の明暗ではなく
空間周波数に応じて輪郭強調の度合いを変更するように
したため、微小振幅ノイズが強調されることはなく、適
切な輪郭強調が可能となる。
【0010】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【0011】
【実施例】図1を参照して、この実施例のディジタルビ
デオカメラ10は、光電変換によって電荷を生成するイ
メージセンサ14を含む。イメージセンサ14の受光面
には図2に示すような原色ベイヤ配列の色フィルタが装
着され、被写体の光学像はこのような色フィルタ12を
通してイメージセンサ14の受光面に入射される。した
がって、各々の受光素子で生成される電荷量は、R(レ
ッド),G(グリーン)またはB(ブルー)の光量を反
映する。
【0012】被写体のリアルタイム動画像(スルー画
像)をモニタ24に表示するとき、CPU28は、間引
き読み出しをタイミングジェネレータ(TG)26に命
令する。TG26は、イメージセンサ14を間引き方式
で駆動すべく、対応するタイミング信号をイメージセン
サ14に与える。これによって、各画素がR,Gまたは
Bの色情報を有する低解像の生画像信号がイメージセン
サ14から読み出される。
【0013】読み出された生画像信号は、CDS/AG
C回路16によるノイズ除去/ゲイン調整、A/D変換
器18によるA/D変換および輪郭強調回路20による
輪郭強調処理を経て、信号処理回路22に入力される。
信号処理回路22は、入力された生画像信号に色分離,
白バランス調整,YUV変換およびNTSCエンコード
の一連の処理を施し、NTSC方式のコンポジットビデ
オ信号を生成する。生成されたコンポジットビデオ信号
はモニタ24に与えられ、この結果、被写体のスルー画
像がモニタ24に表示される。
【0014】シャッタボタン30が押されると、CPU
28は、全画素読み出しをTG26に命令する。TG2
6はイメージセンサ14を全画素読み出し方式で駆動
し、これによって高解像度の生画像信号がイメージセン
サ14から読み出される。読み出された生画像信号は、
上述と同様にR,GまたはBの色情報を有する信号であ
り、CDS/AGC回路16,A/D変換器18および
輪郭強調回路20を介して信号処理回路22に与えられ
る。信号処理回路22は、被写体のフリーズ画像をモニ
タ24に表示すべく、上述の一連の処理(色分離→白バ
ランス調整→YUV変換→NTSCエンコード)を実行
する。信号処理回路22はさらに、YUV変換によって
得られたYUV信号にJPEG圧縮を施し、圧縮画像信
号を記録媒体32に記録する。
【0015】輪郭強調回路20は、具体的には図3に示
すように構成される。A/D変換器18から入力された
生画像信号は、第1高周波検出回路20aおよび第2高
周波検出回路20bに与えられる。第1高周波検出回路
20aは、図4(A)に示す画素G23,G32,G3
4およびG43に対して数1に示す演算を施し、第2高
周波検出回路20bは、図4(B)に示す画素G22,
G24,G33,G42およびG44に対して数2に示
す演算を施す。
【0016】
【数1】D=(|G23−G32|+|G34−G43
|+|G23−G34|+|G32−G43|)/4
【0017】
【数2】D=(|G22−G33|+|G33−G44
|+|G24−G33|+|G33−G42|)/4 1ビットで表される制御信号SEL1は、A/D変換器
18から今回入力される画素(注目画素)がR画素また
はB画素のとき“0”を示し、注目画素がG画素のとき
“1”を示す。セレクタ20cは、SEL1=0のとき
第1高周波検出回路20aの出力を選択し、SEL1=
1のとき第2高周波検出回路20bの出力を選択する。
【0018】上述のように色フィルタ12は原色ベイヤ
配列のフィルタであるため、図4(A)に示すマトリク
スの中心にはR画素またはB画素が存在し、図4(B)
に示すマトリクスの中心にはG画素が存在する。また、
R,GおよびBのうち、輝度変化を最も反映する色はG
である。このため、注目画素がR画素またはB画素のと
き数1を有効化し、注目画素がG画素のとき数2を有効
化することで、セレクタ20cから出力される高周波成
分値Dは、注目画素の周辺における輝度の変化量つまり
明るさに関する空間周波数に応じた数値を示す。つま
り、高周波成分値Dは、空間周波数が高いほど増大し、
空間周波数が低いほど減少する。
【0019】セレクタ20cから出力された高周波成分
値Dは、比較器20dおよび演算回路20eに与えられ
る。比較器20dは、当該高周波成分値Dを閾値TH1
およびTH2(TH1<TH2)の各々と比較し、比較
結果に応じた2ビットの制御信号SEL2を出力する。
つまり、D<TH1が成り立つときはSEL2=00と
し、TH1≦D<TH2が成り立つときはSEL2=0
1とし、そしてTH2≦Dが成り立つときはSEL2=
10とする。セレクタ20fは、SEL2=00のとき
最小ゲインGmin(>0)を選択し、SEL2=01
のとき演算回路20eから出力された算出ゲインGca
lを選択し、そしてSEL2=10のとき最大ゲインG
max(=1)を選択する。
【0020】演算回路20eでは、セレクタ20cから
与えられる高周波成分値Dに数3に示す演算が施され
る。
【0021】
【数3】Gcal=((D−TH1)*Gmax+(T
H2−D)*Gmin))/(TH2−TH1) 数3によれば、高周波成分値Dと閾値TH1との差分に
最大ゲインGmaxが掛け算され、閾値TH2と高周波
成分値Dとの差分に最小ゲインGminが掛け算され
る。さらに、各々の掛け算値の和が、閾値TH1および
TH2の差分によって割り算される。
【0022】したがって、セレクタ20fから出力され
るゲインGは、図5に示すような特性を有する。図5に
よれば、D<TH1が成り立つ範囲ではG=Gminと
なり、TH2≦Dが成り立つ範囲ではG=Gmaxとな
り、そしてTH1≦D<TH2が成り立つ範囲ではGが
線形に変化する。
【0023】A/D変換器18から入力された生画像信
号はまた、輪郭検出回路20gに与えられる。輪郭検出
回路20gは、与えられた生画像信号の水平方向および
垂直方向における輪郭を検出し、輪郭強調信号を生成す
る。たとえば図6(A)に示す生画像信号が入力された
ときは、図6(B)に示す輪郭補正信号が輪郭検出回路
20gから出力される。
【0024】輪郭検出回路20gから出力された輪郭強
調信号は、掛け算器20hにおいてセレクタ20fから
出力されたゲインGと掛け算される。このため、図6
(B)に示す輪郭強調信号が輪郭補正回路20gから出
力され、“1”未満のゲインGがセレクタ20fから出
力されたときは、図6(C)に示す輪郭強調信号が掛け
算器20hによって生成される。加算器20jは、A/
D変換器18から入力され遅延線20iを経た生画像信
号に乗算器20hから出力された輪郭強調信号を加算す
る。図6(A)に示す生画像信号と図6(C)に示す輪
郭強調信号とが互いに加算されたときは、図6(D)に
示すように輪郭が強調された生画像信号が生成される。
【0025】以上の説明から分かるように、第1高周波
検出回路20aまたは第2高周波検出回路20bによっ
て生画像信号の空間周波数が判別され、当該空間周波数
に応じてゲインGが決定される。ゲインGは、生画像信
号の空間周波数が低いほど減少する。輪郭検出回路20
gによって生成された輪郭強調信号には当該ゲインGが
付与され、生画像信号はゲインGが付与された輪郭強調
信号と加算される。これによって、輪郭が強調された生
画像信号が得られる。このように、生画像信号の空間周
波数に応じて輪郭強調信号の振幅を変更するようにした
ため、微小振幅のノイズが重畳された高輝度画像に対し
て、当該ノイズを強調することなく輪郭強調を施すこと
ができる。
【0026】なお、この実施例では、ディジタル方式の
ビデオカメラを用いて説明したが、この発明はアナログ
方式のビデオカメラにも適用できることは言うまでもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】図1実施例に適用される色フィルタの一例を示
す図解図である。
【図3】図1実施例に適用される輪郭補正回路の構成の
一例を示すブロック図である。
【図4】(A)は注目画素がR画素またはB画素である
ときの周辺画素の分布状態を示す図解図であり、(B)
は注目画素がG画素であるときの周辺画素の分布状態を
示す図解図である。
【図5】高周波成分値とゲインとの関係を示すグラフで
ある。
【図6】(A)は生画像信号を示す波形図であり、
(B)は輪郭補正信号を示す波形図であり、(C)はゲ
インが付与された輪郭補正信号を示す波形図であり、そ
して(D)は輪郭補正が施された生画像信号を示す波形
図である。
【符号の説明】
10…ディジタルビデオカメラ 12…色フィルタ 14…イメージセンサ 20…輪郭補正回路 22…信号処理回路 28…CPU

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮影手段から出力された画像信号を形成す
    る各々の画素に輪郭強調を施す輪郭強調回路において、 注目画素の周辺の空間周波数を判別する判別手段、およ
    び前記判別手段の判別結果に応じて前記輪郭強調の度合
    いを変更する変更手段を備えることを特徴とする、輪郭
    強調回路。
  2. 【請求項2】前記変更手段は前記空間周波数が低いほど
    前記輪郭強調の度合いを減少させる、請求項1記載の輪
    郭強調回路。
  3. 【請求項3】輪郭強調信号を生成する生成手段をさらに
    備え、 前記変更手段は前記輪郭強調信号の振幅を変更する、請
    求項1または2記載の輪郭強調回路。
  4. 【請求項4】前記各々の画素には複数色の色情報が1色
    ずつ割り当てられ、 前記判別手段は前記注目画素に割り当てられた色に応じ
    て異なる態様で判別を行う、請求項1ないし3のいずれ
    かに記載の輪郭強調回路。
  5. 【請求項5】前記複数色はグリーンを含み、 前記判別手段はグリーンの色情報に基づいて判別を行
    う、請求項4記載の輪郭強調回路。
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