JP2004208038A - Apparatus and method of processing image, and apparatus and method of picking up image employing the same - Google Patents

Apparatus and method of processing image, and apparatus and method of picking up image employing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2004208038A
JP2004208038A JP2002374819A JP2002374819A JP2004208038A JP 2004208038 A JP2004208038 A JP 2004208038A JP 2002374819 A JP2002374819 A JP 2002374819A JP 2002374819 A JP2002374819 A JP 2002374819A JP 2004208038 A JP2004208038 A JP 2004208038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contour
image signal
digital image
signal
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002374819A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3876224B2 (en
Inventor
Hirotomo Sai
寛知 齋
Akihito Nishizawa
明仁 西澤
Junji Kamimura
順次 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2002374819A priority Critical patent/JP3876224B2/en
Priority to EP03256525A priority patent/EP1434425A3/en
Priority to US10/743,816 priority patent/US7304672B2/en
Priority to KR1020030096275A priority patent/KR100597918B1/en
Publication of JP2004208038A publication Critical patent/JP2004208038A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3876224B2 publication Critical patent/JP3876224B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable contour correction of a still image, which is capable of suppressing the generation of a black edge due to undershoot in a contour section while improving a resolution feeling. <P>SOLUTION: A digital image signal S<SB>1</SB>from an input terminal 6 is subjected to contour correction in which undershoot and overshoot are added in a contour correcting means 5, and then, is supplied to a selecting means 5. Also, this signal S<SB>1</SB>is supplied to an edge detecting means 2 to detect its edge period. In an edge generating means 3, an edge signal SE is generated on the basis of the detected edge period, the signal S<SB>1</SB>and an edge coefficient K, and the generated signal is mixed with a digital image signal S<SB>2</SB>outputted from a contour correcting means 1 at a predetermined ratio. In this way, a digital image signal S<SB>3</SB>having undershoot suppressed during the edge period is obtained. During the edge period of the signal S<SB>2</SB>from the means 1, the means 5 replaces the signal S<SB>2</SB>with a digital image signal S<SB>E</SB>from a mixing means 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号処理装置と方法、及びこれを用いた撮像装置と方法に係り、特に、画像の輪郭を補正する画像信号処理装置と方法、及びこれを用いた撮像装置と方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像の解像度を高める方法として、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ために、画像信号から水平方向もしく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、これを元の画像信号と加算することにより、解像度を高める方法が知られている(例えば、特許文献1もしくは特許文献2参照)。
【0003】
図2は画像信号処理装置に用いられる輪郭補正回路の一従来例を示すブロック図であって、1は輪郭補正回路、1aは輪郭補正信号生成部、1bは利得調整部、1cは加算部、1dは入力端子、1eは出力端子である。
【0004】
また、図3は図2における各部の信号を示す波形図であって、図2に対応する信号には同一符号を付けている。
【0005】
図2及び図3において、入力端子1dから入力されるデジタル画像信号aは、輪郭補正回路1において、加算部1cと輪郭補正信号生成部1aとに供給される。ここで、図3(a)には、このデジタル画像信号aの輪郭が存在する部分(立上り,立下りエッジ部分)を示している。
【0006】
輪郭補正信号生成部1aでは、このデジタル画像信号aの高周波成分が抽出され、この高周波成分からデジタル画像信号aの輪郭部と同期した、図3(b)に示すようなプリシュートとオーバシュートとからなる輪郭補正信号bが生成される。この輪郭補正信号bは、利得調整部1bで利得が調整された後、加算部1cに供給され、入力端子1dから入力された元のデジタル画像信号aと加算される。これにより、出力端子1eには、元のデジタル画像信号aの輪郭部において、低輝度レベル側でアンダーシュートし、高輝度レベル側でオーバーシュートすることにより、輪郭部が強調補正されたデジタル画像信号cが得られる。
【0007】
このような輪郭補正処理によると、主に動画を扱う従来のデジタル画像信号処理装置においては、画像の解像感が高くなり、画質が向上する効果があった。
【0008】
ところで、輪郭補正はエッジの傾きを増すようにすることが目的であって、アンダーシュートやオーバーシュートがつくことは理想的ではないとし、これらオーバーシュートやアンダーシュートを低減する技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【0009】
これは、上記と同様にして、アンダーシュートとオーバーシュートとを含む輪郭補正信号を生成すると、これをスイッチ手段に通すことにより、これらアンダーシュートやオーバーシュートの時間幅を短縮し、しかる後、このように処理された輪郭補正信号を元の画像信号に付加するものである。
【0010】
【特許文献1】
特開昭58−38074号公報
【0011】
【特許文献2】
特開平3−29578号公報
【0012】
【特許文献3】
特開平5ー316393号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、静止画像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デジタルスチルカメラやパソコンに接続するプリンタ,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。
【0014】
しかし、静止画像を扱う画像信号処理装置で図2及び図3で説明した従来の輪郭補正処理を行なった場合、特に、静止画像の輝度レベルの差が大きいエッジ部分では、その低輝度レベル側で、図3に示すアンダーシュートdにより、黒い縁が着いたようになり、この黒い縁が非常に目立ったものとなる。
【0015】
一方、特許文献3に記載のように、輪郭補正に際し、生成される輪郭補正信号でのアンダーシュートやオーバーシュートの時間幅を低減し、これらによる影響を低減するようにした技術が提案されているが、かかる技術では、アンダーシュートやオーバーシュートの時間幅を低減しても、これらアンダーシュートやオーバーシュートの信号レベルはほとんど残ることになるから、アンダーシュートによって生ずる黒い縁は単にその幅が狭くなっただけに過ぎず、やはり黒い縁が目立って生ずることになる。
【0016】
また、上記いずれの特許文献に記載の技術も、生成される輪郭補正信号による輪郭補正効果しか得られず、特に、静止画像の場合には、輪郭補正のさらなる向上が望まれるものである。
【0017】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、静止画像に対しても、輪郭部をより鮮鋭にしながら、該輪郭部で黒い縁の発生を効果的に抑えることができるようにした輪郭補正処理を可能とした画像信号処理装置と方法、及びこれを用いた撮像装置と方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、入力されるデジタル画像信号を輪郭補正処理する複数の輪郭補正手段と、複数の輪郭補正手段のいずれかを選択する選択手段とを有する画像信号処理装置において、複数の輪郭補正手段のうちの1つの所定の輪郭補正手段は、入力されたデジタル画像信号の輪郭部を検出する輪郭部検出手段と、所定の輪郭補正手段以外の輪郭補正手段で輪郭補正されたデジタル画像信号の輪郭部を補正する輪郭部補正手段とで構成され、選択手段は、輪郭部検出手段で輪郭部期間が検出されたときには、加算手段から出力されるデジタル画像信号を選択するものである。
【0019】
所定の輪郭補正手段以外の輪郭補正手段は、入力されたデジタル画像信号の輪郭部でアンダーシュートとオーバーシュートを生じさせることにより、輪郭補正を行なうものである。
【0020】
そして、輪郭部補正手段は、入力されたデジタル画像信号の輪郭部に合わせて輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成手段と、この輪郭補正信号と所定の輪郭補正手段以外の輪郭補正手段で輪郭補正されたデジタル画像信号とを所定の比率で混合し、輪郭補正されたデジタル画像信号のアンダーシュートを抑圧する混合手段とで構成されるものである。
【0021】
輪郭部検出手段は、検出した輪郭部が立ち上がる輪郭部か、立ち下がる輪郭部かを判定し、検出した輪郭部が立ち下がる輪郭部であるときには、輪郭部期間の検出タイミングを遅延させ、輪郭補正信号生成手段は、生成した輪郭部補正信号を輪郭部検出手段が検出した輪郭部期間に合わせて生成するものである。
【0022】
輪郭部検出手段は、デジタル画像信号の変動が予め設定された閾値の範囲内であるとき、画像の平坦部とみなす第1の手段と、第1の手段で検出された2つの平坦間のスロープが常に上昇もしくは下降し、かつスロープでの信号レベルの差の絶対値が予め設定された閾値より大きいとき、これら2つの平坦部との間をデジタル画像信号の輪郭部とみなす第2の手段とを有するものである。
【0023】
また、輪郭部検出手段は、デジタル画像信号の変動が予め設定された閾値の範囲内であるとき、画像の平坦とみなす第1の手段と、デジタル画像信号の変動が順次上昇もしくは下降するスロープから下降もしくは上昇するスロープに移る変異点を山の頂部もしくは谷部の底部とみなす第2の手段と、第1の手段で検出された平坦部と該第2の手段で検出された変異点との間の信号レベルの差の絶対値が予め設定された閾値よりも大きいとき、これら平坦部と変異点との間をデジタル画像信号の輪郭部とみなす第3の手段とを有するものである。
【0024】
さらに、輪郭部検出手段は、デジタル画像信号の変動が順次上昇もしくは下降するスロープから下降もしくは上昇するスロープに移る第1の変異点を山の頂部もしくは谷部の底部とみなし、この第1の変異点から順次下降もしくは上昇するスロープの後、上昇もしくは下降する第2の変異点を谷部の底部もしくは山の頂部とする第1の手段と、第1の手段で検出された該第1,第2の変異点間の信号レベルの差の絶対値が予め設定された閾値よりも大きいとき、該第1,第2の変異点間をデジタル画像信号の輪郭部とみなす第3の手段とを有するものである。
【0025】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体を撮像して電気信号を出力する撮像手段と、撮像手段から出力される電気信号を処理して第1のデジタル画像信号を生成する信号処理手段と、この第1のデジタル画像信号の輪郭を補正する画像信号処理手段とを備えた撮像装置であって、画像信号処理手段として、上記の画像信号処理装置のうちのいずれか1つを用いたものである。
【0026】
上記目的を達成するために、本発明は、画像信号処理方法であって、入力されるデジタル画像信号を輪郭強調して輪郭補正した第1のデジタル画像信号と、この第1の画像信号の強調された輪郭部でのアンダーシュートを抑制する第2のデジタル画像信号とを生成し、輪郭部期間では、第2のデジタル画像信号を選択し、輪郭部期間以外の期間では、第1のデジタル信号を選択して出力するものである。
【0027】
上記目的を達成するために、本発明は、撮影手段から得られた画像信号を信号処理してデジタル画像信号を得、該デジタル画像信号を輪郭補正する撮像方法であって、デジタル画像信号の輪郭補正処理を、上記の画像信号処理方法を用いて行なうものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により説明する。
【0029】
図1は本発明による画像信号処理装置と方法の一実施形態を示すブロック図であって、1は輪郭補正手段、2はエッジ(輪郭部)検出手段、3はエッジ(輪郭補正信号)生成手段、4は混合手段、5は選択手段、6は入力端子、7は出力端子、8は輪郭補正手段である。
【0030】
同図において、入力端子6から入力されたデジタル画像信号S1は、輪郭補正手段1,8に供給される。輪郭補正手段1は、図2に示した従来のデジタル画像信号処理装置と同様の構成をなし、同様の動作を行なって図3に示すデジタル画像信号cと同様に輪郭補正処理したデジタル画像信号S2を出力する。このデジタル画像信号S2は、選択手段5と混合手段4とに供給される。
【0031】
一方、輪郭補正手段8はエッジ検出手段2,エッジ生成手段3及び混合手段4によって構成されており、入力端子6からのデジタル画像信号S1は、エッジ検出手段2とエッジ生成手段3とに供給される。
【0032】
エッジ検出手段2が、後述する手法により、入力されたデジタル画像信号S1のエッジ(輪郭部)を検出すると、エッジ生成手段3は、その検出結果に基づいて、デジタル画像信号信号S2と図示しない補間制御手段から供給されるエッジ係数Kとにより、エッジ信号SEを生成する。このエッジ信号SEは混合手段4に供給され、輪郭補正手段1から出力されるデジタル画像信号S2 と混合される。なお、このエッジ信号SEは、このようにデジタル画像信号S2と混合することにより、後述するように、輪郭補正手段1による補正処理によって生じた輪郭部でのアンダーシュートを抑えるための輪郭補正信号であるが、以下では、エッジ信号と表現することにする。このように、エッジ生成手段3と混合手段4とは、輪郭補正手段1からの補間処理されたデジタル画像信号S2に生じているアンダーシュートを抑えるエッジ補正手段を形成している。
【0033】
この混合手段4から出力されるエッジ信号SEが混合されたデジタル画像信号S3は、選択手段5に供給される。この選択手段5は、エッジ検出手段2がデジタル画像信号S1のエッジを検出したときに生成されるこのエッジの期間の選択制御信号SSによって制御され、エッジ期間では、混合手段4の出力デジタル画像信号S3を選択し、エッジ期間以外の期間では、輪郭補正手段1の出力デジタル画像信号S2を選択する。これにより、出力端子7には、輪郭補正手段1の出力デジタル画像信号S2が、そのエッジ期間、混合手段4の出力デジタル画像信号S3で補間されて得られることになる。
【0034】
次に、エッジ検出手段2の動作を図4〜図7を用いて説明する。
【0035】
図4はエッジ検出手段2のエッジ検出動作の一具体例を示すフローチャートである。このエッジ判定は、複数のサンプルの期間(以下、判定サンプル期間という)について、3個の閾値DELTA1,DELTA2,LEVELを用いて行なわれるものであり、DELTA1<DELTA2、かつDELTA1<LEVELである。この判定サンプル期間は、画像上で最小の周期で繰り返す縞模様のエッジを判定できる程度に設定される。ここで、閾値DELTA1は画像の平坦部(以下、単に平坦部という)を判定するためのものであり、閾値DELTA2は画像の山の頂部もしくは画像の谷の底部(以下、単に山の頂部,谷の底部という)を判定するためのものであり、閾値LEVELはエッジを判定するためのものである。
【0036】
以下、画像のパターンの具体的な例を挙げてエッジ検出手段2のエッジ検出動作を説明する。
【0037】
(1)エッジ検出手段2のエッジ判定の第1のエッジ判定基準としては、上記の判定サンプル期間に信号レベルが異なる2つの平坦部が検出され、これら平坦部間が平坦部でないとき、これら平坦部間をエッジとするものである。
【0038】
図5はかかる第1のエッジ判定基準に基づいてエッジの判定が可能な判定サンプル期間の一具体例を示すものであって、図5(b)がエッジ検出手段2に入力されるサンプル周期Tのデジタル画像信号S1である。図5(a)はこのデジタル画像信号S1の連続波形の一例を便宜的に示すものであって、このデジタル画像信号S1 はこの図5(a)に示す画像信号をサンプル周期Tでサンプリングしたものである。
【0039】
図5(b)において、ここでは、判定サンプル期間をサンプル周期Tの4倍、即ち、4Tとしており、判定対象となるサンプルをサンプルA〜Eとする。なお、各サンプルA,B,C,D,Eの信号レベルをA,B,C,D,Eとするが、後述の他のエッジ判定についても同様である。
【0040】
かかる判定サンプル期間A〜Eに対し、エッジ検出手段2は、まず、最初の2つのサンプルA,Bの信号レベルの差の絶対値|A−B|を求め、これが閾値DELTA1より小さいときには(図4のステップ100で「Yes」)、サンプルA,B間を平坦部とみなす。次に、サンプルB,Cの信号レベルの差の絶対値|B−C|を求め、これが閾値DELTA1より小さいときには(図4のステップ101で「Yes」)、2Tの期間平坦部となるから、エッジ未検出として(図4のステップ301)、この判定サンプル期間の処理を終了し、サンプル周期T分ずらしてサンプルBから始まる次の判定サンプル期間で同様の判定処理を開始する。
【0041】
しかし、図5(b)では、絶対値|B−C|が閾値DELTA1以上であるため(図4のステップ101で「No」)、サンプルBまでを平坦部とみなし、さらに、サンプルC,Dの信号レベルの差の絶対値|C−D|を求め、これが閾値DELTA1よりも小さいときには(図4のステップ102で「Yes」)、サンプルC,D間も平坦部とみなす。これにより、サンプルB,C間を挟んで2つの平坦部が存在することになり、このB,Cの信号レベルの絶対値|B−C|が閾値LEVELより大きい場合には(図4のステップ109で「Yes」)、サンプルB,C間をエッジとみなし(図4のステップ201)、この判定サンプル期間A〜Eの判定処理を終了し、サンプルBで始まる次の判定サンプル期間の判定処理に移る。
【0042】
しかし、絶対値|C−D|が、閾値DELTA1よりも大きく(図4のステップ102で「No」)、閾値DELTA2よりも小さい(図4のステップ103で「No」)場合には、あるいはまた、絶対値|C−D|が、閾値DELTA1,2よりも大きいが(図4のステップ102で「No」、ステップ103で「Yes」)、信号レベルCが信号レベルB,Dよりも大きくないか、小さくない場合には(図4のステップ106で「No」)、次に、サンプルD,Eの信号レベルの差の絶対値|D−E|を求め、これが閾値DELTA1よりも小さい場合には(図4のステップ104で「Yes」)、このサンプルD,E 間を平坦部とみなす。従って、サンプルA,B間とサンプルC,D間とが平坦部ということになる。
【0043】
そして、かかる判定結果のもとに、サンプルB,D間がエッジとみなせるか否かの判定を行なう。即ち、サンプルB,C,Dの順に信号レベルが上昇あるいは下降し続けており(図4のステップ107で「Yes」:図5(b)では、順次上昇している)、かつ絶対値|B−D|が閾値LEVELより大きい場合(図4のステップ110で「Yes」)、サンプルB,D間をエッジとみなす(図4のステップ202)。
【0044】
以上のようにして、2つの平坦部が存在する図5(b)に示すデジタル画像信号S1に対しては、これら平坦部間、即ち、サンプルB,C間(絶対値|C−D|が閾値DELTA1よりも小さい場合)あるいはサンプルB,D間(絶対値|C−D|が閾値DELTA1 よりも大きく、かつ信号レベルB,C,Dが順次上昇または下降している場合)のエッジを検出することができる。
【0045】
なお、判定サンプル期間A〜Eの判定処理が終了し、次のサンプルBから始まる判定サンプル期間(サンプルB→サンプルA,サンプルC→サンプルB,……となる)の判定処理では、図4のステップ100,111,112,303、または、図4のステップ100,111,112,113,117,303の処理が行なわれることにより、図5(b)でのサンプルB,C間またはサンプルB,D間のエッジは検出されない。即ち、同じエッジが2回以上検出されることはない。
【0046】
また、以上は信号レベルが上昇するエッジであったが、2つのサンプル間の信号レベル差の絶対値を用いてエッジ判定を行なっているので、信号レベルが下降するエッジであっても、同様である。従って、図5において、その後、立ち下がるエッジがあると、その直前の平坦部とこのエッジ後の平坦部とが検出されることにより、上記と同様にして、この立ち下がるエッジが検出される。
【0047】
(2)エッジ検出手段2のエッジ判定の第2のエッジ判定基準としては、上記の判定サンプル期間に信号レベルの平坦部と信号レベル変動の山の頂部または谷の底部といった変異点が検出され、平坦部とかかる変異点との間(それらの前後関係は問わない)をエッジとするものである。以下では、図面との関係から、変異点を、具体的に、山の頂部または谷の底部として説明する。
【0048】
図6はかかる第2のエッジ判定基準に基づいてエッジの判定が可能な判定サンプル期間の一具体例を示すものであって、この具体例では、平坦部と山の頂部とが検出されるものとしている。図6(b)がエッジ検出手段2に入力されるサンプル周期Tのデジタル画像信号S1である。図6(a)はこのデジタル画像信号S1の連続波形の一例を便宜的に示すものであって、図示するように、2T以下の期間毎に濃淡が繰り返す縞模様を表わす画像の開始部分を示すものであり、デジタル画像信号S1はこの図6(a)に示す画像信号をサンプル周期Tでサンプリングしたものである。この具体例においても、判定サンプル期間を4Tとしており、判定対象となるサンプルをサンプルA〜Eとする。
【0049】
図6(b)において、サンプルA,B間の判定、サンプルB,C間の判定,サンプルC,D間の判定は図5に示した具体例と同様であり、図4のステップ100〜103(106)の判定処理により、サンプルA〜D間において、サンプルA,B間が平坦部と判定される。
【0050】
次に、サンプルD,Eの信号レベルの差の絶対値|D−E|を求め、これが閾値よりも小さいか否か判定する。ここで、この絶対値|D−E|が閾値DELTA1よりも大きく(図4のステップ104で「No」)、さらに、閾値DELTA2よりも大きい場合には(図4のステップ105で「Yes」)、サンプルD,E間は平坦部でないから、上記の第1の判定基準では、2つの平坦部で挟まれないサンプルB,D間をエッジと判定することはできず、判定が保留された状態となる。
【0051】
そこで、この具体例では、第2の判定基準を適用するものである。即ち、サンプルDがサンプルB,C,Eよりも信号レベルが大きくて山の頂部をなし、あるいは小さくて谷の底部をなし(図4のステップ108で「Yes」)、かつサンプルB,Dの信号レベルの差の絶対値|B−D|が閾値LEVELよりも大きいとき(図4のステップ110で「Yes」)、サンプルB,D間をエッジと判定する(図4のステップ202)。それ以外(即ち、ステップ105,108,110で「No」の判定)では、サンプルB,D間をエッジとはみなさない(ステップ303)。
【0052】
なお、図6(b)において、サンプルB,C,Dのうち、サンプルCが山の頂部または谷の底部となるときには(ステップ103,106,109)、サンプルB,C間がエッジとなる(図4のステップ201)。
【0053】
このようにして、画像の細かい縞模様によってデジタル画像信号S1が高い周波数の一連の矩形波からなるデジタル信号をサンプリングしたものであるとき、上記の第1の判定基準では検出できないその最初の矩形波の先頭のエッジを、この第2の判定基準により、検出することができる。
【0054】
なお、この図6(b)に示す具体例においても、サンプルBから始まる次の判定サンプル期間(この場合、サンプルB→サンプルA,サンプルC→サンプルB,……とする)では、図4のステップ100,111,112,113,114,118,115から119,304または116,(120),305の処理がなされて、先の判定サンプル期間A〜Eの処理で一度エッジと判定された図示のサンプルB,D間はエッジと判定されない。従って、同じエッジは2度以上検出されることがない。
【0055】
(3)エッジ検出手段2のエッジ判定の第3のエッジ判定基準としては、上記の判定サンプル期間に山の頂部と谷の底部とが検出されるとき、これら山の頂部と谷の底部との間をエッジとするものである。
【0056】
図7はかかる第3のエッジ判定基準に基づいてエッジの判定が可能な判定サンプル期間の一具体例を示すものであって、この具体例では、山の頂部と谷の底部とが検出されるものとしている。図7(b)がエッジ検出手段2に入力されるサンプル周期Tのデジタル画像信号S1である。図7(a)はこのデジタル画像信号S1の連続波形の一例の途中部分を便宜的に示すものであって、図示するように、2T以下の期間毎に濃淡が繰り返す縞模様を表わす画像を示すものであり、デジタル画像信号S1はこの図7(a)に示す画像信号をサンプル周期Tでサンプリングしたものである。この具体例においても、判定サンプル期間を4Tとしており、判定対象となるサンプルをサンプルA〜Eとする。
【0057】
図7(b)において、かかる判定サンプル期間A〜Eに対し、エッジ検出手段2は、まず、最初の2つのサンプルA,Bの信号レベルの差の絶対値|A−B|を求め、これが閾値DELTA1よりも大きく(図4のステップ100で「No」)、閾値DELTA2よりも大きいと判定する(図4のステップ111で「Yes」)。次に、サンプルB,Cの信号レベルの差の絶対値|B−C|を求め、これが閾値DELTA1よりも大きいと判定する(図4のステップ112で「No」)。なお、この絶対値|B−C|が閾値DELTA1よりも小さいときには(図4のステップ112で「Yes」)、サンプルB,C間が平坦部となるので、エッジ未検出として(図4のステップ303)、次の判定サンプル機間の判定処理に移る。
【0058】
次いで、サンプルC,Dの信号レベルの差の絶対値|C−D|を求め、これが閾値DELTA1よりも大きく(図4のステップ113で「No」)、閾値DELTA2よりも小さい場合(図4のステップ114で「No」)、もしくは閾値DELTA2よりも大きいが(図4のステップ114で「Yes」)、サンプルA,B,C,Dの信号レベルがA>B<C<Dであるから(図4のステップ118で「No」)、サンプルD,Eの信号レベルの差の絶対値|D−E|を求め、これが閾値DELTA1よりも大きいか否か判定する(図4のステップ115)。この場合、絶対値|D−E|は閾値DELTA1よりも大きく(図4のステップ115で「No」)、さらに、閾値DELTA2よりも大きく(図4のステップ116で「Yes」)、しかも、サンプルA〜Eの信号レベルがA>B<C<D> Eであるから(図4のステップ120で「Yes」)、サンプルBを谷の底部、サンプルDを山の頂部と判定する。
【0059】
そして、この谷の底部と山の頂部との間において、サンプルB,Dの信号レベルの差の絶対値|B−D|を求め、これが閾値LEVELよりも大きいとき(図4のステップ11で「Yes」)、このサンプルB,D間をエッジと判定する(ステップ204)。
【0060】
なお、図7(b)において、サンプルDの代わりにサンプルCが山の頂部であるときには、図4のステップ114からステップ118に進んで「Yes」の判定がなされ、サンプルBが谷の底部、サンプルCが山の頂部との判定がなされ、さらに、サンプルB,C間の信号レベルの差の絶対値|B−C|が閾値LEVELよりも大きいとき(図4のステップ11dで「Yes」)、谷の底部のサンプルBと山の頂部のサンプルCとの間がエッジと判定される(ステップ203)。
【0061】
また、図7(b)において、仮に、サンプルC,D間が平坦部であるとすると(図4のステップ113で「Yes」)、サンプルA,B,Cの信号レベルはA>B<Cであるから(図4のステップ117で「Yes」)、サンプルBは谷の底部と判定され、上記第2の判定基準により、このサンプルBと平坦部の先頭のサンプルCとの信号レベルの差の絶対値|B−C|が閾値LEVELよりも大きいとき(図4のステップ11dで「Yes」)、サンプルB,C間がエッジと判定される(図4のステップ203)。
【0062】
さらに、図7(b)において、仮に、サンプルD,E間が平坦部であるとすると(図4のステップ115で「Yes」)、サンプルB,C,Dの信号レベルはB<C<Dであるから(図4のステップ119で「Yes」)、サンプルBは谷の底部と判定され、上記第2の判定基準により、このサンプルBと平坦部の先頭のサンプルDとの信号レベルの差の絶対値|B−D|が閾値LEVELよりも大きいとき(図4のステップ11で「Yes」)、サンプルB,D間がエッジと判定される(図4のステップ204)。
【0063】
さらにまた、図7に示す具体例では、サンプルB,C間、または、サンプルB,D間の立上りのエッジを検出するものであったが、信号レベルの差の絶対値を用いて処理するものであるから、立下りのエッジの検出についても同様である。
【0064】
以上の場合以外のときには、サンプルB,C間やサンプルB,D間はエッジと判定されない(図4のステップ304,305)。
【0065】
図1に戻って、以上のように、エッジ検出手段2は入力されるデジタル画像信号S1 のエッジを検出する。
【0066】
エッジ生成手段3は、エッジ検出手段7の検出されたデジタル画像信号S1のエッジ期間、図示しない補間制御手段から供給されるエッジ係数Kを用いてエッジ信号SE を生成する。これについて、図8により、説明する。
【0067】
図8はエッジ検出手段2で検出されたエッジ期間を示すものであり、○印で示すB〜Fがこのエッジ期間でのデジタル画像信号S1のサンプルを、□,■印で示すB’〜F’がこのエッジ期間でのエッジ信号SEのサンプルである。
【0068】
エッジ生成手段3は、エッジ検出手段7で検出されたエッジ期間、例えば、デジタル画像信号S1のサンプルB,C,D,E,Fに対応して順次サンプルB’,C’,D’,E’,F’を生成するが、エッジ期間の最初のサンプルB’を1番目のサンプルとし、j番目(但し、j=1,2,3,4,5)のサンプルの信号レベルをVjとすると、
j=B+βj×(F−B) ……(1)
但し、B,F:サンプルB,Fの信号レベル
0≦βj≦1
で表わされる。
【0069】
図8に場合、エッジ生成手段3は、上記式(1)でβj=1/2として、
k=(B+D)/2
なる信号レベルを求め、デジタル画像信号S1のエッジ期間内のサンプルのうち、この信号レベルVkに最も近い信号レベルのサンプル(図8では、サンプルDとする)のタイミングでエッジ信号SEのこの信号レベルVkのサンプル(図8では、サンプルD’)を生成し、このサンプルD’よりも先行する全てのサンプルの信号レベル(この場合、サンプルB’,C’の信号レベルV1,V2)を上記式(1)でβj=0として信号レベルBとし、このサンプル(図8では、サンブルD’)に続く全てのサンプルの信号レベル(図8では、サンプルE’,F’の信号レベルV4,V5 )を上記式(1)でβj=1として信号レベルFとしたものである。
【0070】
従って、この場合の上記式(1)でサンプルB’からの信号レベルVjの係数βjは、
0,0,0,1/2,1,1,1
となる。かかる係数βjが図示しない補間制御手段からエッジ係数Kとして供給されるものである。
【0071】
なお、かかるエッジ係数Kとしては、これのみに限られるものではなく、例えば、
0,0,0,1,1,1,1
あるいは、
0,0,1/3,2/3,1,1,1
または、
0,0,1/5,1/2,4/5,1,1
など、必要に応じて任意に設定することができる。
【0072】
このようにエッジ生成手段3で生成されたエッジ信号SEが混合手段4に供給され、このエッジ信号SEと輪郭補正手段1からのデジタル信号S3とが所望の比率で混合されて、デジタル画像信号S3が生成される。
【0073】
図9はその様子を示すものであって、図9(a)に示すような入力デジタル画像信号S1を輪郭補正手段1によって輪郭補正処理すると、図9(b)に示すように、エッジ検出手段2で検出されたエッジ期間に相当する期間の開始部でアンダーシュート10が生じ、このエッジ期間に相当する期間直後にオーバーシュート11が生ずる。
【0074】
図9(c)はエッジ生成手段3で生成されたエッジ検出手段2で検出されたエッジ期間での上記のようなエッジ信号SEを示すものであって、混合手段4でこれと図9(b)に示すデジタル画像信号S2と所定の比率で混合される。そして、選択手段5では、図9(b)に示すデジタル画像信号S2が、エッジ検出手段2で検出されたそのエッジ期間、混合手段4からのデジタル画像信号S3と置換されるのであるが、図9(d)が選択手段5から出力デジタル画像信号を示している。このデジタル画像信号では、エッジ検出手段2で検出されたエッジ期間に相当する期間が混合手段4からのデジタル画像信号S3からなるものであって、このデジタル画像信号S3では、輪郭補正手段1による補正処理によってこのエッジ期間の開始部で生じたアンダーシュート10が、エッジ信号SEと混合されたことにより、低減もしくは抑制されている。
【0075】
このようにして、輪郭補正手段1の補正処理によって生じたアンダーシュート10を低減もしくは抑圧することができ、画像の輪郭部に生ずる黒い縁の発生を抑えることができる。輪郭部をなすエッジの輝度レベル差が大きいほど、黒い縁がより顕著に現われるようになるが、この実施形態の以上のような処理により、かかる黒い縁の発生を抑えることができて、画質の良好な画像を得ることができる。
【0076】
また、デジタル画像信号S3のエッジ期間では、輪郭補正手段1の出力デジタル画像信号S2にエッジ信号SEが混合されたものであるから、このデジタル画像信号S2に比べ、より急峻なスロープのエッジとなり、従って、選択手段5から出力されるデジタル画像信号による画像では、輪郭部での黒縁が目立たなくなるとともに、輪郭部がよりはっきりして鮮鋭度がより向上した画像となる。
【0077】
なお、輪郭補正手段1の補正処理により、エッジにオーバーシュート11が発生するが、これはエッジ期間の直後に現われるために、エッジ信号SEの混合によって影響されることはなく、そのまま残ることになる。このため、画像の輪郭部が顕著に表現されることになり、黒い縁の発生を抑えながら、高い鮮鋭度の高品質な画像が得られることになる。
【0078】
また、図9では、立上りのエッジ(輪郭部)を例に説明したが、立下りの輪郭部では、輪郭補正によるオーバーシュートが輪郭部の後に付加されることになる。このため、エッジ検出部3(図1)が入力デジタル画像信号S1から検出するエッジ期間からオーバーシュートが後にずれることになる。そこで、エッジ検出手段2は、エッジの検出タイミングをずらし、これによってエッジ生成手段3が生成するエッジ信号SEや選択手段5の動作をこのエッジの検出タイミングのずれ分遅れるようにする。例えば、輪郭補正手段1が図2及び図3で説明したような手法で輪郭補正する場合、立下り輪郭部に対して付加されるアンダーシュートは、入力デジタル画像信号S1の輪郭部よりもサンプル周期Tの2倍の2Tだけ遅れてしまう。そこで、エッジ検出部2は、エッジ(輪郭部)を検出すると、その開始サンプルと終了サンプルとの信号レベルを比較することにより、輪郭部が立上りか否かを判定し、立下り輪郭部であるときには、エッジ生成手段3のエッジ信号SE の生成開始を2Tだけ遅らせ、また、選択手段5の動作を同様に遅らせるようにする。
【0079】
なお、以上の実施形態では、輪郭部での輪郭補正よるアンダーシュートのみを抑圧するものとしたが、オーバーシュートも抑圧するようにしてもよい。これにより、画像の輪郭部での異常な「ぎらつき」もなくすことができる。このような補正処理を行なうようにするためには、図1における選択手段5の画像信号S3を選択する期間(即ち、エッジ期間)を延長し、輪郭部のエッジ期間終了後のオーバーシュートが存在する期間まで延長するようにすればよい。例えば、図9を例にすると、選択手段5が画像信号S3を選択する期間を図示するエッジ期間よりもオーバーシュートが発生する期間まで延長するようにする。勿論、エッジ信号SEも少なくともこの延長期間まで作成する。また、このようにすることにより、輪郭部が立下りエッジからなる場合にも、これと同じエッジ信号SEを用いることができる。
【0080】
このように、アンダーシュートを抑えても、さらには、オーバーシュートを抑えても、混合手段4での混合処理により、輪郭補正手段1での補正処理の結果よりも、エッジがより急峻になっており、輪郭補正効果が向上している。
【0081】
図10は以上説明した画像信号処理装置を用いた本発明による撮像装置及び方法の一実施形態を示すブロック図であって、11はCCD(Charge Coupled Device:電荷結合でバイス)撮像素子、12はCDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路、13はAGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)回路、14はA/D(アナログ/デジタル)コンバータ、15はY(輝度)/C(クロマ)分離回路、16は輝度信号処理回路、17はガンマ補正回路、18は輪郭補正回路、19は同期付加回路、20はD/A(デジタル/アナログ)コンバータ、21は色信号処理回路、22,23はD/Aコンバータである。
【0082】
同図において、CCD撮像素子11は図示しない画像を撮像し、この画像に応じた電気信号を出力する。この電気信号は、CDS回路12で波形成形されて画素信号が抽出され、AGC回路13で振幅が一定となるように利得制御された後、A/Dコンバータ14に供給されてデジタル画像信号が生成される。このデジタル信号はY/C分離回路15でデジタル輝度信号Yとデジタル色信号Cとに分離され、デジタル輝度信号Yは輝度信号処理回路16に、デジタル色信号は色信号処理回路21に夫々供給される。
【0083】
輝度信号処理回路16では、入力されたデジタル輝度信号Yが、ガンマ補正回路17でガンマ補正された後、輪郭補正回路18で輪郭部が補正され、さらに、同期付加回路19で同期信号が付加される。以上の処理がなされたデジタル輝度信号Yは輝度信号処理回路16から出力され、D/Aコンバータ20でアナログ輝度信号に変換されて、例えば、NTSC方式などの所定方式の輝度信号Yが得られる。
【0084】
一方、Y/C分離回路15で分離されたデジタル色信号Cは、色信号処理回路21により、現職信号への分離,ホワイトバランス,ガンマ補正などの処理がなされた後、デジタル色差信号R−Y,B−Yが生成されて夫々毎に変調がなされる。これらデジタル色差信号R−Y,B−Yは夫々D/Aコンバータ22,23に供給され、アナログ信号に変換されてNTSC方式などの所定方式の色差信号R−Y,B−Yが得られる。
【0085】
この実施形態では、かかる構成の撮像装置において、輝度信号処理回路16での輪郭補正回路18として、さきに説明した本発明による画像信号処理装置を用いるものである。これにより、D/Aコンバータ20から得られる輝度信号Yでは、輪郭補正がなされているが、この輪郭補正処理によるアンダーシュートが抑圧されて輝度信号となり、かかる撮像装置で得られた画像信号による画像では、その輪郭部で黒い縁が目立たないものとなる。
【0086】
なお、図10に示す実施形態は本発明の一例を示すものであって、これに限らず、輪郭補正回路を備えたいかなる構成の撮像装置であっても、この輪郭補正回路として、上記の実施形態として示す画像信号処理装置を用いることができ、これにより、本発明による撮像装置をなすことはいうまでもない。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、輪郭補正に伴う画像の輪郭部での黒い縁の発生を抑えることができ、さらには、輪郭部でのぎらつきも抑えることができ、輪郭補正による画像の鮮鋭度を良好に保ちながら、高画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像信号処理装置と方法の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1における輪郭補正手段の一具体例を示すブロック図である。
【図3】図2に示す具体例での各部の信号を示す波形図である。
【図4】図1におけるエッジ検出手段の動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図5】図1におけるエッジ検出手段の処理対象となるデジタル画像信号の一具体例を示す図である。
【図6】図1におけるエッジ検出手段の処理対象となるデジタル画像信号の他の具体例を示す図である。
【図7】図1におけるエッジ検出手段の処理対象となるデジタル画像信号のさらに他の具体例を示す図である。
【図8】図1おけるエッジ生成手段の動作の一具体例を示す図である。
【図9】図1における選択手段から出力される画像信号を説明するための図である。
【図10】本発明による撮像装置及び方法の一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 輪郭補正手段
2 エッジ検出手段
3 エッジ生成手段
4 混合手段
5 選択手段
6 入力端子
7 出力端子
8 エッジ強調手段
10 アンダーシュート
11 オーバーシュート
20 CCD撮像素子
23 A/Dコンバータ
24 Y/C分離回路
25 輝度信号処理回路
27 輪郭補正回路
29 D/Aコンバータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image signal processing apparatus and method, and an imaging apparatus and method using the same, and more particularly, to an image signal processing apparatus and method for correcting the contour of an image, and an imaging apparatus and method using the same.
[0002]
[Prior art]
As a method for increasing the resolution of an image, for example, in the case of an imaging apparatus, in order to correct the deterioration of the frequency characteristics due to the aperture of the imaging element, a contour correction signal consisting of a horizontal or vertical preshoot and overshoot is used from the image signal. A method is known in which the resolution is increased by generating and adding this to the original image signal (see, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2).
[0003]
FIG. 2 is a block diagram showing a conventional example of a contour correction circuit used in an image signal processing apparatus, wherein 1 is a contour correction circuit, 1a is a contour correction signal generation unit, 1b is a gain adjustment unit, 1c is an addition unit, 1d is an input terminal and 1e is an output terminal.
[0004]
FIG. 3 is a waveform diagram showing signals at various parts in FIG. 2, and the signals corresponding to those in FIG.
[0005]
2 and 3, the digital image signal a input from the input terminal 1d is supplied to the adder 1c and the contour correction signal generator 1a in the contour correction circuit 1. Here, FIG. 3A shows a portion (rising edge, falling edge portion) where the contour of the digital image signal a exists.
[0006]
In the contour correction signal generation unit 1a, the high frequency component of the digital image signal a is extracted, and preshoot and overshoot as shown in FIG. 3 (b) synchronized with the contour portion of the digital image signal a from the high frequency component. A contour correction signal b is generated. After the gain is adjusted by the gain adjusting unit 1b, the contour correction signal b is supplied to the adding unit 1c and added to the original digital image signal a input from the input terminal 1d. As a result, in the output terminal 1e, the digital image signal in which the contour portion is emphasized and corrected by undershooting on the low luminance level side and overshooting on the high luminance level side in the contour portion of the original digital image signal a. c is obtained.
[0007]
According to such contour correction processing, the conventional digital image signal processing apparatus mainly handling moving images has the effect of improving the image resolution and improving the image quality.
[0008]
By the way, the purpose of contour correction is to increase the slope of the edge, and undershoot and overshoot are not ideal, and techniques for reducing these overshoot and undershoot have been proposed. (For example, refer to Patent Document 3).
[0009]
In the same manner as described above, when a contour correction signal including an undershoot and an overshoot is generated, the time width of the undershoot and the overshoot is shortened by passing the signal through the switch means. The contour correction signal processed in this way is added to the original image signal.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 58-38074 A
[0011]
[Patent Document 2]
JP-A-3-29578
[0012]
[Patent Document 3]
JP-A-5-316393
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in recent years, image signal processing apparatuses that handle still images have become widespread. For example, a digital still camera that records a photographed image on a recording medium such as a memory, a printer connected to a personal computer, a scanner main body or driver software, and image processing software for a personal computer.
[0014]
However, when the conventional contour correction processing described with reference to FIGS. 2 and 3 is performed by an image signal processing apparatus that handles still images, particularly in the edge portion where the difference in the luminance level of the still image is large, the lower luminance level side. The undershoot d shown in FIG. 3 makes a black edge appear, and this black edge becomes very conspicuous.
[0015]
On the other hand, as described in Patent Document 3, a technique has been proposed in which the time width of undershoot and overshoot in the generated contour correction signal is reduced and the influence of these is reduced during contour correction. However, with such a technique, even if the time width of undershoot or overshoot is reduced, the signal level of these undershoots and overshoots remains, so the black edges caused by undershoot are simply narrowed. It's just a black edge.
[0016]
In addition, the techniques described in any of the above-mentioned patent documents can only obtain the contour correction effect by the generated contour correction signal, and in the case of a still image, further improvement of the contour correction is desired.
[0017]
An object of the present invention is to perform contour correction processing that solves such a problem and can effectively suppress the occurrence of black edges at the contour portion while sharpening the contour portion even for a still image. An object of the present invention is to provide an image signal processing apparatus and method, and an imaging apparatus and method using the same.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides an image signal processing apparatus having a plurality of contour correction means for performing contour correction processing on an input digital image signal and a selection means for selecting one of the plurality of contour correction means. The predetermined contour correcting means among the plurality of contour correcting means includes contour correcting means for detecting the contour of the input digital image signal and contour correcting means other than the predetermined contour correcting means. And a contour correcting unit that corrects the contour of the digital image signal. The selecting unit selects the digital image signal output from the adding unit when the contour detecting unit detects the contour period. Is.
[0019]
Contour correction means other than the predetermined contour correction means perform contour correction by causing undershoot and overshoot in the contour portion of the input digital image signal.
[0020]
The contour correction means includes a contour correction signal generation means for generating a contour correction signal in accordance with the contour portion of the input digital image signal, and a contour correction means other than the contour correction signal and the predetermined contour correction means. The corrected digital image signal is mixed at a predetermined ratio and mixed means for suppressing the undershoot of the contour-corrected digital image signal.
[0021]
The contour detection unit determines whether the detected contour is a rising contour or a falling contour, and when the detected contour is a falling contour, delays the detection timing of the contour period and corrects the contour The signal generator generates the generated contour correction signal in accordance with the contour period detected by the contour detector.
[0022]
The contour detecting means is a first means that considers a flat part of the image when the fluctuation of the digital image signal is within a preset threshold value range, and a slope between the two flats detected by the first means. When the absolute value of the difference between the signal levels on the slope is larger than a preset threshold value, the second means for considering the space between these two flat portions as the contour portion of the digital image signal, It is what has.
[0023]
The contour detection means includes a first means that considers the image flat when the fluctuation of the digital image signal is within a preset threshold range, and a slope where the fluctuation of the digital image signal sequentially increases or decreases. A second means that regards the mutation point moving to the descending or rising slope as the top of the mountain or the bottom of the valley, the flat part detected by the first means, and the mutation point detected by the second means When the absolute value of the signal level difference between them is larger than a preset threshold value, there is provided a third means for regarding the area between the flat portion and the variation point as the contour portion of the digital image signal.
[0024]
Further, the contour detection means regards the first variation point at which the fluctuation of the digital image signal is shifted from the rising or falling slope to the falling or rising slope as the top of the mountain or the bottom of the valley, and this first variation. A first means for setting a second mutation point that rises or descends sequentially after a slope that descends or rises sequentially from the point to the bottom of the valley or the top of the mountain, and the first and first detected by the first means And a third means for regarding the difference between the first and second mutation points as a contour portion of the digital image signal when the absolute value of the signal level difference between the two mutation points is larger than a preset threshold value. Is.
[0025]
In order to achieve the above object, the present invention provides an image pickup means for picking up an image of a subject and outputting an electric signal, and a signal processing means for processing the electric signal output from the image pickup means to generate a first digital image signal. And an image signal processing means for correcting the contour of the first digital image signal, wherein any one of the image signal processing apparatuses described above is used as the image signal processing means. Is.
[0026]
In order to achieve the above object, the present invention is an image signal processing method, comprising: a first digital image signal obtained by contour-enhancing an input digital image signal and contour enhancement; and enhancement of the first image signal. A second digital image signal that suppresses undershoot in the contoured portion is generated, the second digital image signal is selected in the contour portion period, and the first digital signal is selected in a period other than the contour portion period. Is selected and output.
[0027]
In order to achieve the above object, the present invention provides an imaging method for obtaining a digital image signal by performing signal processing on an image signal obtained from a photographing means, and correcting the contour of the digital image signal. Correction processing is performed using the image signal processing method described above.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image signal processing apparatus and method according to the present invention, wherein 1 is a contour correcting means, 2 is an edge (contour portion) detecting means, and 3 is an edge (contour correcting signal) generating means. Reference numeral 4 denotes mixing means, 5 denotes selection means, 6 denotes an input terminal, 7 denotes an output terminal, and 8 denotes contour correction means.
[0030]
In the figure, the digital image signal S inputted from the input terminal 6 is shown. 1 Is supplied to the contour correction means 1 and 8. The contour correction means 1 has the same configuration as that of the conventional digital image signal processing apparatus shown in FIG. 2, performs the same operation, and performs a digital image signal S subjected to contour correction processing in the same manner as the digital image signal c shown in FIG. 2 Is output. This digital image signal S 2 Is supplied to the selection means 5 and the mixing means 4.
[0031]
On the other hand, the contour correcting means 8 is constituted by an edge detecting means 2, an edge generating means 3 and a mixing means 4, and a digital image signal S from an input terminal 6 is obtained. 1 Is supplied to the edge detection means 2 and the edge generation means 3.
[0032]
The edge detection means 2 receives the input digital image signal S by a method described later. 1 When the edge (contour part) of the digital image signal signal S is detected, the edge generation unit 3 detects the digital image signal signal S based on the detection result. 2 And an edge coefficient K supplied from an interpolation control means (not shown) E Is generated. This edge signal S E Is supplied to the mixing unit 4 and output from the contour correcting unit 1. 2 Mixed with. The edge signal S E In this way, the digital image signal S 2 As will be described later, this is a contour correction signal for suppressing undershoot in the contour portion caused by the correction processing by the contour correction means 1, and will be expressed as an edge signal hereinafter. As described above, the edge generating means 3 and the mixing means 4 are connected to the digital image signal S subjected to the interpolation process from the contour correcting means 1. 2 Edge correction means for suppressing undershoot occurring in the first is formed.
[0033]
The edge signal S output from the mixing means 4 E A digital image signal S mixed with Three Is supplied to the selection means 5. The selection means 5 is such that the edge detection means 2 is digital image signal S. 1 This edge period selection control signal S generated when the edge of the edge is detected S In the edge period, the output digital image signal S3 of the mixing unit 4 is selected, and in the period other than the edge period, the output digital image signal S of the contour correcting unit 1 is selected. 2 Select. As a result, the output digital image signal S of the contour correcting means 1 is applied to the output terminal 7. 2 Is the output digital image signal S of the mixing means 4 during the edge period. Three Is obtained by interpolation.
[0034]
Next, the operation of the edge detection means 2 will be described with reference to FIGS.
[0035]
FIG. 4 is a flowchart showing a specific example of the edge detection operation of the edge detection means 2. This edge determination is performed using three threshold values DELTA1, DELTA2, and LEVEL for a plurality of sample periods (hereinafter referred to as determination sample periods), and DELTA1 <DELTA2 and DELTA1 <LEVEL. The determination sample period is set to such an extent that a striped pattern edge that repeats with a minimum period on the image can be determined. Here, the threshold value DELTA 1 is for determining a flat portion of the image (hereinafter simply referred to as a flat portion), and the threshold value DELTA 2 is a peak portion of the image or a bottom portion of the valley of the image (hereinafter simply referred to as the top of the mountain or the valley). Threshold value LEVEL is for determining an edge.
[0036]
Hereinafter, the edge detection operation of the edge detection unit 2 will be described with a specific example of the pattern of the image.
[0037]
(1) As a first edge determination criterion for edge determination by the edge detection means 2, two flat portions having different signal levels are detected during the determination sample period, and these flat portions are not flat portions. The part is an edge.
[0038]
FIG. 5 shows a specific example of a determination sample period in which an edge can be determined based on the first edge determination criterion. FIG. 5B shows a sample period T input to the edge detection means 2. Digital image signal S 1 It is. FIG. 5A shows the digital image signal S. 1 For convenience, an example of a continuous waveform of the digital image signal S is shown. 1 Is obtained by sampling the image signal shown in FIG.
[0039]
In FIG. 5B, here, the determination sample period is four times the sample period T, that is, 4T, and the samples to be determined are samples A to E. The signal levels of the samples A, B, C, D, and E are A, B, C, D, and E, but the same applies to other edge determinations described later.
[0040]
For such determination sample periods A to E, the edge detection means 2 first obtains the absolute value | A−B | of the difference between the signal levels of the first two samples A and B, and when this is smaller than the threshold DELTA 1 (FIG. 4, “Yes” in step 100), the sample A and B are regarded as a flat portion. Next, the absolute value | B−C | of the difference between the signal levels of the samples B and C is obtained, and when this is smaller than the threshold DELTA 1 (“Yes” in step 101 in FIG. 4), the flat portion becomes the period of 2T. When no edge is detected (step 301 in FIG. 4), the processing of this determination sample period is terminated, and the same determination process is started in the next determination sample period starting from sample B with a shift of the sample period T.
[0041]
However, in FIG. 5B, since the absolute value | B−C | is equal to or greater than the threshold value DELTA 1 (“No” in step 101 in FIG. 4), the sample B is regarded as a flat portion, and further the samples C and D The absolute value | C−D | of the difference between the signal levels is obtained, and when this is smaller than the threshold DELTA 1 (“Yes” in step 102 in FIG. 4), the sample C and D are also regarded as a flat portion. As a result, two flat portions exist between the samples B and C. When the absolute value | B−C | of the signal levels of B and C is larger than the threshold LEVEL (step in FIG. 4). 109, “Yes”), the sample B and C are regarded as an edge (step 201 in FIG. 4), the determination process of the determination sample periods A to E is ended, and the determination process of the next determination sample period starting with the sample B Move on.
[0042]
However, when the absolute value | C−D | is larger than the threshold DELTA 1 (“No” in Step 102 of FIG. 4) and smaller than the threshold DELTA 2 (“No” in Step 103 of FIG. 4), or The absolute value | C−D | is larger than the thresholds DELTA 1 and 2 (“No” in step 102 and “Yes” in step 103), but the signal level C is not greater than the signal levels B and D. If it is not smaller (“No” in step 106 in FIG. 4), then the absolute value | D−E | of the difference between the signal levels of the samples D and E is obtained, and if this is smaller than the threshold DELTA 1 (“Yes” in step 104 in FIG. 4), the sample D and E are regarded as a flat portion. Therefore, between sample A and B and between sample C and D is a flat part.
[0043]
Based on the determination result, it is determined whether or not the sample B, D can be regarded as an edge. That is, the signal level continues to increase or decrease in the order of samples B, C, and D (“Yes” in step 107 of FIG. 4: sequentially increases in FIG. 5B), and the absolute value | B When −D | is larger than the threshold LEVEL (“Yes” in step 110 in FIG. 4), the region between the samples B and D is regarded as an edge (step 202 in FIG. 4).
[0044]
As described above, the digital image signal S shown in FIG. 1 , Between these flat portions, that is, between the samples B and C (when the absolute value | C−D | is smaller than the threshold DELTA 1) or between the samples B and D (the absolute value | C−D | is the threshold DELTA 1). And when the signal levels B, C, and D sequentially rise or fall).
[0045]
In the determination process of the determination sample period (sample B → sample A, sample C → sample B,...) Starting from the next sample B after the determination process of the determination sample periods A to E ends, FIG. By performing the processing of steps 100, 111, 112, 303, or steps 100, 111, 112, 113, 117, 303 of FIG. 4, between samples B and C in FIG. Edges between D are not detected. That is, the same edge is not detected more than once.
[0046]
Further, the above is the edge where the signal level increases, but since the edge determination is performed using the absolute value of the signal level difference between the two samples, the same applies to the edge where the signal level decreases. is there. Therefore, in FIG. 5, if there is a falling edge thereafter, the immediately preceding flat part and the flat part after this edge are detected, and this falling edge is detected in the same manner as described above.
[0047]
(2) As the second edge determination criterion of the edge determination of the edge detection means 2, a mutation point such as a flat portion of the signal level and a peak portion of the signal level variation or a bottom portion of the valley is detected during the determination sample period. The edge is between the flat portion and the mutation point (regardless of their front-rear relationship). In the following, the variation point will be specifically described as the top of a mountain or the bottom of a valley from the relationship with the drawings.
[0048]
FIG. 6 shows a specific example of a determination sample period in which an edge can be determined based on the second edge determination criterion. In this specific example, a flat portion and a peak of a mountain are detected. It is said. FIG. 6B shows a digital image signal S having a sample period T input to the edge detection means 2. 1 It is. FIG. 6A shows the digital image signal S. 1 For the sake of convenience, as shown in the figure, it shows a start portion of an image representing a stripe pattern in which shading repeats every period of 2T or less. 1 Is obtained by sampling the image signal shown in FIG. Also in this specific example, the determination sample period is 4T, and the samples to be determined are samples A to E.
[0049]
In FIG. 6B, the determination between samples A and B, the determination between samples B and C, and the determination between samples C and D are the same as the specific example shown in FIG. 5, and steps 100 to 103 in FIG. By the determination process of (106), between samples A to D, the area between samples A and B is determined as a flat portion.
[0050]
Next, an absolute value | D−E | of the difference between the signal levels of the samples D and E is obtained, and it is determined whether or not this is smaller than a threshold value. Here, when the absolute value | D−E | is larger than the threshold DELTA 1 (“No” in step 104 of FIG. 4) and further larger than the threshold DELTA 2 (“Yes” in step 105 of FIG. 4). Since the portion between the samples D and E is not a flat portion, according to the first determination criterion, the sample B and D that are not sandwiched between the two flat portions cannot be determined as an edge, and the determination is suspended. It becomes.
[0051]
Therefore, in this specific example, the second determination criterion is applied. That is, sample D has a higher signal level than samples B, C, and E and forms the top of the mountain, or small and the bottom of the valley (“Yes” in step 108 in FIG. 4), and samples B and D When the absolute value | BD− | of the signal level difference is larger than the threshold LEVEL (“Yes” in step 110 in FIG. 4), the sample B and D are determined to be edges (step 202 in FIG. 4). In other cases (that is, “No” in Steps 105, 108, and 110), the sample B and D are not regarded as edges (Step 303).
[0052]
In FIG. 6B, among samples B, C, and D, when sample C is the top of a mountain or the bottom of a valley (steps 103, 106, and 109), the edge between samples B and C is an edge ( Step 201 in FIG.
[0053]
In this way, the digital image signal S is indicated by the fine stripe pattern of the image. 1 When a digital signal composed of a series of rectangular waves having a high frequency is sampled, the leading edge of the first rectangular wave that cannot be detected by the first criterion is detected by the second criterion. can do.
[0054]
In the specific example shown in FIG. 6B as well, in the next determination sample period starting from sample B (in this case, sample B → sample A, sample C → sample B,...), FIG. Steps 100, 111, 112, 113, 114, 118, 115 to 119, 304 or 116, (120), 305 are processed, and it is determined as an edge once in the processing of the previous determination sample periods A to E. The samples B and D are not determined as edges. Therefore, the same edge is not detected more than twice.
[0055]
(3) As a third edge determination criterion for the edge determination of the edge detection means 2, when the top of the mountain and the bottom of the valley are detected during the determination sample period, the top of the peak and the bottom of the valley The interval is the edge.
[0056]
FIG. 7 shows a specific example of a determination sample period in which an edge can be determined based on the third edge determination criterion. In this specific example, the top of a mountain and the bottom of a valley are detected. It is supposed to be. FIG. 7B shows a digital image signal S of sample period T input to the edge detection means 2. 1 It is. FIG. 7A shows the digital image signal S. 1 For convenience, an intermediate portion of an example of the continuous waveform is shown, and as shown in the figure, an image showing a stripe pattern in which shading is repeated every period of 2T or less is shown, and the digital image signal S 1 Is obtained by sampling the image signal shown in FIG. Also in this specific example, the determination sample period is 4T, and the samples to be determined are samples A to E.
[0057]
In FIG. 7B, for the determination sample periods A to E, the edge detection means 2 first obtains the absolute value | A−B | of the difference between the signal levels of the first two samples A and B, It is determined that it is larger than the threshold DELTA 1 (“No” in step 100 of FIG. 4) and larger than the threshold DELTA 2 (“Yes” in step 111 of FIG. 4). Next, the absolute value | B−C | of the difference between the signal levels of the samples B and C is obtained, and it is determined that this is larger than the threshold DELTA 1 (“No” in step 112 in FIG. 4). When the absolute value | B−C | is smaller than the threshold value DELTA 1 (“Yes” in step 112 in FIG. 4), the edge between the samples B and C becomes a flat portion, so that no edge is detected (step in FIG. 4). 303) The process proceeds to the determination process between the next determination sample machines.
[0058]
Next, the absolute value | C−D | of the difference between the signal levels of the samples C and D is obtained, and this is larger than the threshold DELTA 1 (“No” in step 113 in FIG. 4) and smaller than the threshold DELTA 2 (in FIG. 4). “No” in step 114) or larger than the threshold DELTA 2 (“Yes” in step 114 in FIG. 4), but the signal levels of samples A, B, C, and D are A> B <C <D ( In step 118 of FIG. 4, “No”), the absolute value | D−E | of the difference between the signal levels of the samples D and E is obtained, and it is determined whether or not this is larger than the threshold DELTA 1 (step 115 of FIG. 4). In this case, the absolute value | D−E | is larger than the threshold DELTA 1 (“No” in step 115 in FIG. 4), and is larger than the threshold DELTA 2 (“Yes” in step 116 in FIG. 4). Since the signal levels of A to E are A> B <C <D> E (“Yes” in step 120 of FIG. 4), it is determined that the sample B is the bottom of the valley and the sample D is the top of the mountain.
[0059]
Then, an absolute value | BD− of the signal level difference between the samples B and D is obtained between the bottom of the valley and the top of the mountain, and when this is larger than the threshold LEVEL (in step 11 of FIG. Yes "), the sample B, D is determined as an edge (step 204).
[0060]
In FIG. 7B, when the sample C is the top of the mountain instead of the sample D, the process proceeds from step 114 to step 118 in FIG. 4 to make a “Yes” determination, and the sample B is the bottom of the valley. When the sample C is determined to be a peak, and the absolute value | BC of the signal level difference between the samples B and C is larger than the threshold LEVEL (“Yes” in step 11d of FIG. 4). The edge between the sample B at the bottom of the valley and the sample C at the top of the mountain is determined as an edge (step 203).
[0061]
Further, in FIG. 7B, assuming that the interval between the samples C and D is a flat portion (“Yes” in step 113 in FIG. 4), the signal levels of the samples A, B, and C are A> B <C. Therefore, the sample B is determined to be the bottom of the valley, and the difference in signal level between the sample B and the top sample C of the flat portion is determined according to the second determination criterion. Is greater than the threshold level LEVEL (“Yes” in step 11d in FIG. 4), the sample B and C are determined to be an edge (step 203 in FIG. 4).
[0062]
Further, in FIG. 7B, assuming that the portion between samples D and E is a flat portion (“Yes” in step 115 in FIG. 4), the signal levels of samples B, C, and D are B <C <D. ("Yes" in step 119 in FIG. 4), the sample B is determined to be the bottom of the valley, and the difference in signal level between the sample B and the top sample D of the flat portion is determined according to the second determination criterion. Is larger than the threshold LEVEL (“Yes” in step 11 in FIG. 4), it is determined that the edge between the samples B and D is an edge (step 204 in FIG. 4).
[0063]
Furthermore, in the specific example shown in FIG. 7, the rising edge between samples B and C or between samples B and D is detected, but processing is performed using the absolute value of the difference in signal level. Therefore, the same applies to the detection of the falling edge.
[0064]
In cases other than those described above, the edge between samples B and C or between samples B and D is not determined as an edge (steps 304 and 305 in FIG. 4).
[0065]
Returning to FIG. 1, as described above, the edge detecting means 2 receives the input digital image signal S. 1 Detect edges of
[0066]
The edge generation means 3 is a digital image signal S detected by the edge detection means 7. 1 Edge signal S using an edge coefficient K supplied from an interpolation control means (not shown) E Is generated. This will be described with reference to FIG.
[0067]
FIG. 8 shows an edge period detected by the edge detection means 2, and B to F indicated by ◯ are digital image signals S in this edge period. 1 B ′ to F ′ indicated by □ and ■ are edge signals S in this edge period. E This is a sample.
[0068]
The edge generation means 3 is an edge period detected by the edge detection means 7, for example, the digital image signal S 1 The samples B ′, C ′, D ′, E ′, and F ′ are sequentially generated corresponding to the samples B, C, D, E, and F, but the first sample B ′ in the edge period is the first sample. , The signal level of the jth sample (where j = 1, 2, 3, 4, 5) j Then,
V j = B + β j × (F−B) (1)
However, B and F: Signal levels of samples B and F
0 ≦ β j ≦ 1
It is represented by
[0069]
In the case of FIG. 8, the edge generation means 3 is represented by β j = 1/2
V k = (B + D) / 2
To obtain a digital image signal S 1 Among the samples in the edge period, the signal level V k Edge signal S at the timing of the sample with the signal level closest to (sample D in FIG. 8) E This signal level V k Samples (sample D ′ in FIG. 8), and the signal levels of all the samples preceding this sample D ′ (in this case, the signal levels V of samples B ′ and C ′) 1 , V 2 ) In the above formula (1) j = 0 and signal level B, and the signal levels of all samples following this sample (sample D ′ in FIG. 8) (signal levels V of samples E ′ and F ′ in FIG. 8) Four , V Five ) In the above formula (1) j = 1 and signal level F.
[0070]
Accordingly, in this case, the signal level V from the sample B ′ in the above equation (1). j Coefficient β j Is
0, 0, 0, 1/2, 1, 1, 1
It becomes. Such coefficient β j Is supplied as an edge coefficient K from an interpolation control means (not shown).
[0071]
The edge coefficient K is not limited to this, and for example,
0,0,0,1,1,1,1
Or
0, 0, 1/3, 2/3, 1, 1, 1
Or
0, 0, 1/5, 1/2, 4/5, 1, 1
For example, it can be arbitrarily set as required.
[0072]
Thus, the edge signal S generated by the edge generation means 3 E Is supplied to the mixing means 4 and this edge signal S E And the digital signal S from the contour correcting means 1 Three And the digital image signal S Three Is generated.
[0073]
FIG. 9 shows this state, and an input digital image signal S as shown in FIG. 1 When contour correction processing is performed by the contour correction means 1, as shown in FIG. 9B, an undershoot 10 occurs at the start of a period corresponding to the edge period detected by the edge detection means 2, which corresponds to this edge period. The overshoot 11 occurs immediately after the period.
[0074]
FIG. 9C shows the edge signal S as described above in the edge period detected by the edge detection means 2 generated by the edge generation means 3. E And the digital image signal S shown in FIG. 2 And at a predetermined ratio. Then, in the selection means 5, the digital image signal S shown in FIG. 2 In the edge period detected by the edge detection means 2, the digital image signal S from the mixing means 4 Three FIG. 9D shows the output digital image signal from the selection means 5. In this digital image signal, the period corresponding to the edge period detected by the edge detection means 2 is a digital image signal S from the mixing means 4. Three The digital image signal S Three The undershoot 10 generated at the start of the edge period by the correction processing by the contour correcting unit 1 is the edge signal S. E Is reduced or suppressed.
[0075]
In this way, the undershoot 10 generated by the correction process of the contour correcting unit 1 can be reduced or suppressed, and the occurrence of black edges occurring in the contour portion of the image can be suppressed. As the brightness level difference between the edges forming the contour portion increases, the black edge appears more prominently. However, the above-described processing of this embodiment can suppress the occurrence of the black edge, thereby improving the image quality. A good image can be obtained.
[0076]
Also, the digital image signal S Three In the edge period, the output digital image signal S of the contour correcting means 1 2 Edge signal S E Are mixed, so this digital image signal S 2 In comparison with the image, the edge of the slope becomes steeper. Therefore, in the image by the digital image signal output from the selection means 5, the black edge at the contour portion becomes inconspicuous, and the contour portion becomes clearer and sharpness is further improved. It becomes an image.
[0077]
It should be noted that the overshoot 11 occurs at the edge due to the correction processing of the contour correcting means 1, and this appears immediately after the edge period, so that the edge signal S E It will not be affected by the mixing of and will remain as it is. For this reason, the contour portion of the image is remarkably expressed, and a high-quality image with high sharpness can be obtained while suppressing the occurrence of black edges.
[0078]
In FIG. 9, the rising edge (contour portion) has been described as an example. However, in the falling contour portion, overshoot due to contour correction is added after the contour portion. For this reason, the edge detector 3 (FIG. 1) receives the input digital image signal S. 1 The overshoot will be shifted later from the edge period detected from. Therefore, the edge detection unit 2 shifts the edge detection timing, thereby delaying the edge signal SE generated by the edge generation unit 3 and the operation of the selection unit 5 by the shift of the edge detection timing. For example, when the contour correcting unit 1 performs contour correction by the method described with reference to FIGS. 2 and 3, the undershoot added to the falling contour portion is the input digital image signal S. 1 Is delayed by 2T, which is twice the sample period T. Therefore, when the edge detection unit 2 detects an edge (contour part), the edge detection unit 2 determines whether or not the contour part is rising by comparing the signal levels of the start sample and the end sample, and is a falling contour part. Sometimes, the edge signal S of the edge generation means 3 E Is delayed by 2T, and the operation of the selection means 5 is similarly delayed.
[0079]
In the above embodiment, only undershoot due to contour correction at the contour portion is suppressed, but overshoot may also be suppressed. Thereby, it is possible to eliminate abnormal “glare” in the contour portion of the image. In order to perform such correction processing, the image signal S of the selection means 5 in FIG. Three The period (that is, the edge period) for selecting the image may be extended so as to extend to the period in which the overshoot after the end of the edge period of the contour portion exists. For example, taking FIG. 9 as an example, the selection means 5 is connected to the image signal S. Three The period for selecting is extended to a period in which overshoot occurs rather than the edge period shown in the figure. Of course, the edge signal S E Also at least until this extension period. In addition, by doing this, even when the contour portion includes a falling edge, the same edge signal S is used. E Can be used.
[0080]
As described above, even if undershoot is suppressed or even overshoot is suppressed, the mixing process in the mixing unit 4 causes the edge to be steeper than the result of the correction process in the contour correcting unit 1. The contour correction effect is improved.
[0081]
FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of an imaging apparatus and method according to the present invention using the image signal processing apparatus described above. 11 is a CCD (Charge Coupled Device) imaging element, 12 is CDS (Correlated Double Sampling) circuit, 13 AGC (Automatic Gain Control) circuit, 14 A / D (analog / digital) converter, 15 Y (luminance) / C (chroma) Separation circuit, 16 is a luminance signal processing circuit, 17 is a gamma correction circuit, 18 is a contour correction circuit, 19 is a synchronization adding circuit, 20 is a D / A (digital / analog) converter, 21 is a color signal processing circuit, 22 and 23 Is a D / A converter.
[0082]
In the figure, a CCD image sensor 11 captures an image (not shown) and outputs an electrical signal corresponding to the image. This electric signal is waveform-shaped by the CDS circuit 12 and a pixel signal is extracted. The gain is controlled by the AGC circuit 13 so that the amplitude is constant, and then supplied to the A / D converter 14 to generate a digital image signal. Is done. This digital signal is separated into a digital luminance signal Y and a digital color signal C by the Y / C separation circuit 15, the digital luminance signal Y is supplied to the luminance signal processing circuit 16, and the digital color signal is supplied to the color signal processing circuit 21. The
[0083]
In the luminance signal processing circuit 16, the input digital luminance signal Y is gamma-corrected by the gamma correction circuit 17, the contour portion is corrected by the contour correction circuit 18, and a synchronization signal is added by the synchronization adding circuit 19. The The digital luminance signal Y subjected to the above processing is output from the luminance signal processing circuit 16 and converted into an analog luminance signal by the D / A converter 20 to obtain a luminance signal Y of a predetermined method such as the NTSC method.
[0084]
On the other hand, the digital color signal C separated by the Y / C separation circuit 15 is subjected to processing such as separation into a current signal, white balance, and gamma correction by the color signal processing circuit 21, and then the digital color difference signal RY. , B-Y are generated and modulated for each. These digital color difference signals RY and BY are respectively supplied to D / A converters 22 and 23 and converted into analog signals to obtain color difference signals RY and BY of a predetermined system such as the NTSC system.
[0085]
In this embodiment, the image signal processing apparatus according to the present invention described above is used as the contour correction circuit 18 in the luminance signal processing circuit 16 in the imaging apparatus having such a configuration. As a result, the luminance signal Y obtained from the D / A converter 20 is contour-corrected, but the undershoot due to the contour correction processing is suppressed to become a luminance signal, and an image based on the image signal obtained by the imaging device is obtained. Then, the black edge becomes inconspicuous in the contour portion.
[0086]
Note that the embodiment shown in FIG. 10 shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to this. Any imaging apparatus having a contour correction circuit may be used as the contour correction circuit described above. Needless to say, an image signal processing device shown as a form can be used, and thereby an imaging device according to the present invention can be formed.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of black edges in the contour portion of the image due to the contour correction, and further to suppress the glare in the contour portion. A high-quality image can be obtained while maintaining a good image sharpness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an image signal processing apparatus and method according to the present invention.
2 is a block diagram showing a specific example of contour correction means in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram showing signals at various parts in the specific example shown in FIG. 2;
4 is a flowchart showing a specific example of the operation of the edge detection means in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a digital image signal to be processed by the edge detection unit in FIG. 1;
6 is a diagram showing another specific example of the digital image signal to be processed by the edge detection unit in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing still another specific example of the digital image signal to be processed by the edge detection unit in FIG.
8 is a diagram showing a specific example of the operation of the edge generation means in FIG. 1. FIG.
9 is a diagram for explaining an image signal output from the selection unit in FIG. 1; FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of an imaging apparatus and method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Contour correction means
2 Edge detection means
3 Edge generation means
4 Mixing means
5 selection means
6 Input terminal
7 Output terminal
8 Edge enhancement means
10 Undershoot
11 Overshoot
20 CCD image sensor
23 A / D converter
24 Y / C separation circuit
25 Luminance signal processing circuit
27 Contour correction circuit
29 D / A converter

Claims (10)

入力されるデジタル画像信号を輪郭補正処理する複数の輪郭補正手段と、該複数の輪郭補正手段のいずれかを選択する選択手段とを有する画像信号処理装置において、
該複数の輪郭補正手段のうちの1つの所定の輪郭補正手段は、該入力されたデジタル画像信号の輪郭部を検出する輪郭部検出手段と、該所定の輪郭補正手段以外の該輪郭補正手段で輪郭補正されたデジタル画像信号の輪郭部を補正する輪郭部補正手段とで構成され、
該選択手段は、該輪郭部検出手段で輪郭部が検出されたときには、該輪郭部補正手段から出力されるデジタル画像信号を選択することを特徴とする画像信号処理装置。
In an image signal processing apparatus having a plurality of contour correction means for performing contour correction processing on an input digital image signal and a selection means for selecting one of the plurality of contour correction means.
One predetermined contour correcting unit among the plurality of contour correcting units includes a contour detecting unit that detects a contour of the input digital image signal, and a contour correcting unit other than the predetermined contour correcting unit. Consists of contour correction means for correcting the contour of the digital image signal subjected to contour correction,
The image signal processing apparatus characterized in that the selection means selects a digital image signal output from the outline correction means when an outline is detected by the outline detection means.
請求項1において、前記所定の輪郭補正手段以外の前記輪郭補正手段は、前記入力されたデジタル画像信号の輪郭部でアンダーシュートとオーバーシュートを生じさせることにより、輪郭補正を行なうことを特徴とする画像信号処理装置。2. The contour correction unit according to claim 1, wherein the contour correction unit other than the predetermined contour correction unit performs contour correction by causing undershoot and overshoot in a contour portion of the input digital image signal. Image signal processing device. 請求項2において、
前記輪郭部補正手段は、前記入力されたデジタル画像信号の輪郭部に合わせて輪郭補正信号を生成する輪郭補正信号生成手段と、該輪郭補正信号生成手段から出力される該輪郭補正信号と前記所定の輪郭補正手段以外の前記輪郭補正手段で輪郭補正されたデジタル画像信号とを所定の比率で混合し、該輪郭補正されたデジタル画像信号のアンダーシュートを抑圧する混合手段とで構成され、
前記選択手段は、前記輪郭部検出手段で輪郭部が検出されたとき、該混合手段の出力デジタル信号を選択することを特徴とする画像信号処理装置。
In claim 2,
The contour correction means includes a contour correction signal generation means for generating a contour correction signal in accordance with a contour portion of the input digital image signal, the contour correction signal output from the contour correction signal generation means, and the predetermined correction signal. The digital image signal contour-corrected by the contour correction means other than the contour correction means is mixed at a predetermined ratio, and is composed of mixing means for suppressing undershoot of the contour-corrected digital image signal,
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the selecting means selects an output digital signal of the mixing means when a contour portion is detected by the contour portion detecting means.
請求項3において、
前記輪郭部検出手段は、検出した輪郭部が立ち上がる輪郭部か、立ち下がる輪郭部かを判定し、検出した輪郭部が立ち下がる輪郭部であるときには、前記輪郭部期間の検出タイミングを遅延させ、
前記輪郭補正信号生成手段は、生成した前記輪郭部補正信号を前記輪郭部検出手段が検出した前記輪郭部期間に合わせて生成することを特徴とする画像信号処理装置。
In claim 3,
The contour detection means determines whether the detected contour is a rising contour or a falling contour, and when the detected contour is a falling contour, delays the detection timing of the contour period,
The image signal processing apparatus, wherein the contour correction signal generation unit generates the generated contour correction signal in accordance with the contour period detected by the contour detection unit.
請求項1〜4のいずれか1つにおいて、
前記輪郭部検出手段は、
前記デジタル画像信号の変動が予め設定された閾値の範囲内であるとき、平坦部とみなす第1の手段と、
該第1の手段で検出された2つの平坦間のスロープが常に上昇もしくは下降し、かつスロープでの信号レベルの差の絶対値が予め設定された閾値より大きいとき、該2つの平坦部との間を前記デジタル画像信号の輪郭部とみなす第2の手段と
を有することを特徴とする画像信号処理装置。
In any one of Claims 1-4,
The contour detection means is
A first means for considering a flat portion when the variation of the digital image signal is within a preset threshold range;
When the slope between the two flats detected by the first means always rises or falls and the absolute value of the signal level difference at the slope is greater than a preset threshold, An image signal processing apparatus comprising: a second unit that regards a gap as a contour portion of the digital image signal.
請求項1〜4のいずれか1つにおいて、
前記輪郭部検出手段は、
前記デジタル画像信号の変動が予め設定された閾値の範囲内であるとき、平坦とみなす第1の手段と、
前記デジタル画像信号の変動が順次上昇もしくは下降するスロープから下降もしくは上昇するスロープに移る変異点を山の頂部もしくは谷部の底部とみなす第2の手段と、
該第1の手段で検出された平坦部と該第2の手段で検出された変異点との間の信号レベルの差の絶対値が予め設定された閾値よりも大きいとき、該平坦部と該変異点との間を前記デジタル画像信号の輪郭部とみなす第3の手段とを有することを特徴とする画像信号処理装置。
In any one of Claims 1-4,
The contour detection means is
A first means that considers flat when the variation of the digital image signal is within a preset threshold range;
A second means for regarding the variation point at which the fluctuation of the digital image signal shifts from a slope that rises or falls sequentially to a slope that rises or falls as a peak of a mountain or a bottom of a valley;
When the absolute value of the difference in signal level between the flat portion detected by the first means and the mutation point detected by the second means is larger than a preset threshold, the flat portion and the An image signal processing apparatus comprising: a third unit that regards a portion between the variation points as an outline portion of the digital image signal.
請求項請求項1〜4のいずれか1つにおいて、
前記輪郭部検出手段は、
前記デジタル画像信号の変動が順次上昇もしくは下降するスロープから下降もしくは上昇するスロープに移る第1の変異点を山の頂部もしくは谷部の底部とみなし、該第1の変異点から順次下降もしくは上昇するスロープの後、上昇もしくは下降する第2の変異点を谷部の底部もしくは山の頂部とする第1の手段と、
該第1の手段で検出された該第1,第2の変異点間の信号レベルの差の絶対値が予め設定された閾値よりも大きいとき、該第1,第2の変異点間を前記デジタル画像信号の輪郭部とみなす第3の手段と
を有することを特徴とする画像信号処理装置。
In any one of Claims 1-4,
The contour detection means is
The first variation point at which the fluctuation of the digital image signal shifts from the slope that rises or falls sequentially to the slope that descends or rises is regarded as the top of the mountain or the bottom of the valley, and it gradually falls or rises from the first mutation point. A first means for setting the second mutation point that rises or descends after the slope as the bottom of the valley or the top of the mountain;
When the absolute value of the signal level difference between the first and second mutation points detected by the first means is larger than a preset threshold value, the gap between the first and second mutation points is An image signal processing apparatus comprising: a third means that is regarded as a contour portion of a digital image signal.
被写体を撮像して電気信号を出力する撮像手段と、
該撮像手段から出力される電気信号を処理して第1のデジタル画像信号を生成する信号処理手段と、該第1のデジタル画像信号の輪郭を補正する画像信号処理手段とを備えた撮像装置において、
該画像信号処理手段として、請求項1〜7のいずれか1つに記載の画像信号処理装置を用いたことを特徴とする撮像装置。
Imaging means for imaging a subject and outputting an electrical signal;
An imaging apparatus comprising: signal processing means for processing an electrical signal output from the imaging means to generate a first digital image signal; and image signal processing means for correcting the contour of the first digital image signal ,
An image pickup apparatus using the image signal processing apparatus according to claim 1 as the image signal processing means.
入力されるデジタル画像信号を輪郭強調して輪郭補正した第1のデジタル画像信号と、該第1の画像信号の強調された輪郭部でのアンダーシュートを抑制する第2のデジタル画像信号とを生成し、
輪郭部期間では、該第2のデジタル画像信号を選択し、該輪郭部期間以外の期間では、第1のデジタル信号を選択して出力することを特徴とする画像信号処理方法。
A first digital image signal obtained by contour-enhancing the input digital image signal to generate a contour correction, and a second digital image signal for suppressing undershoot at the emphasized contour portion of the first image signal are generated. And
An image signal processing method comprising: selecting the second digital image signal in a contour period, and selecting and outputting the first digital signal in a period other than the contour period.
撮影手段から得られた画像信号を信号処理してデジタル画像信号を得、該デジタル画像信号を輪郭補正する撮像方法であって、
該デジタル画像信号の輪郭補正処理を、請求項9に記載の画像信号処理方法を用いて行なうことを特徴とする撮像方法。
An image pickup method for obtaining a digital image signal by performing signal processing on an image signal obtained from a photographing means, and correcting the contour of the digital image signal,
An image pickup method, wherein the contour correction processing of the digital image signal is performed using the image signal processing method according to claim 9.
JP2002374819A 2002-12-25 2002-12-25 Image signal processing apparatus and imaging apparatus Expired - Fee Related JP3876224B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002374819A JP3876224B2 (en) 2002-12-25 2002-12-25 Image signal processing apparatus and imaging apparatus
EP03256525A EP1434425A3 (en) 2002-12-25 2003-10-16 Video signal processing apparatus
US10/743,816 US7304672B2 (en) 2002-12-25 2003-12-24 Contour correcting video signal processing apparatus
KR1020030096275A KR100597918B1 (en) 2002-12-25 2003-12-24 Video signal processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002374819A JP3876224B2 (en) 2002-12-25 2002-12-25 Image signal processing apparatus and imaging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004208038A true JP2004208038A (en) 2004-07-22
JP3876224B2 JP3876224B2 (en) 2007-01-31

Family

ID=32812723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002374819A Expired - Fee Related JP3876224B2 (en) 2002-12-25 2002-12-25 Image signal processing apparatus and imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3876224B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007060457A (en) * 2005-08-26 2007-03-08 Hitachi Ltd Image signal processor and processing method
JP2008047950A (en) * 2006-08-10 2008-02-28 Fujitsu Ltd Unit, method, and program for processing image
JP2009071714A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Sanyo Electric Co Ltd Image processing device, image pickup device and display device
US8797427B2 (en) 2009-03-16 2014-08-05 Fujitsu Semiconductor Limited Image processing apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007060457A (en) * 2005-08-26 2007-03-08 Hitachi Ltd Image signal processor and processing method
US7668391B2 (en) 2005-08-26 2010-02-23 Hitachi, Ltd. Image signal processor and image signal processing method
JP2008047950A (en) * 2006-08-10 2008-02-28 Fujitsu Ltd Unit, method, and program for processing image
JP2009071714A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Sanyo Electric Co Ltd Image processing device, image pickup device and display device
US8797427B2 (en) 2009-03-16 2014-08-05 Fujitsu Semiconductor Limited Image processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3876224B2 (en) 2007-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4003399B2 (en) Image processing apparatus and method, and recording medium
US8942475B2 (en) Image signal processing device to emphasize contrast
JP4683994B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, electronic camera, scanner
US20050140829A1 (en) Signal processing apparatus, image display apparatus and signal processing method
US8170345B2 (en) Imaging system, image processing method, and image processing program
US11146738B2 (en) Image processing apparatus, control method, and non-transitory computer-readable storage medium
KR100597918B1 (en) Video signal processing apparatus
JP2004328564A (en) Color correcting apparatus, color correcting method, color correcting program, and digital camera using color correcting apparatus
JP4079814B2 (en) Image processing method, image processing apparatus, image forming apparatus, imaging apparatus, and computer program
US6873373B2 (en) Image emphasizing apparatus and image emphasizing program
JP2722784B2 (en) Color imaging device
JP3876224B2 (en) Image signal processing apparatus and imaging apparatus
EP1494485B1 (en) Video signal processing apparatus and video signal processing method
JP2007266956A (en) Imaging apparatus, impulse component detecting circuit, impulse component removing circuit, impulse component detecting method, impulse component removing method, and computer program
JPH10283470A (en) Image processor, image processing method and recording medium
JP3424576B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2009194728A (en) Imaging system, image processing method and image processing program
JP4085956B2 (en) Imaging device
JP2871323B2 (en) Video signal processing device
JP2893914B2 (en) Color imaging device
JP2004032427A (en) Image processing method, image processing device, image forming device provided with it, image pick-up device, computer program, and recording medium
JP2621244B2 (en) Video signal processing device
JP3870543B2 (en) Scanning line interpolation device
JP2698404B2 (en) Luminance signal processing device
JPH06245106A (en) Image pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3876224

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees