JP2005260517A - 画像信号処理装置 - Google Patents

画像信号処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005260517A
JP2005260517A JP2004068299A JP2004068299A JP2005260517A JP 2005260517 A JP2005260517 A JP 2005260517A JP 2004068299 A JP2004068299 A JP 2004068299A JP 2004068299 A JP2004068299 A JP 2004068299A JP 2005260517 A JP2005260517 A JP 2005260517A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
edge
gain
image signal
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.)
Pending
Application number
JP2004068299A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005260517A5 (ja
Inventor
Toshiaki Nakakuki
俊朗 中莖
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2004068299A priority Critical patent/JP2005260517A/ja
Priority to CNB200510052936XA priority patent/CN100362851C/zh
Priority to US11/070,264 priority patent/US7420623B2/en
Priority to TW094107429A priority patent/TWI257246B/zh
Publication of JP2005260517A publication Critical patent/JP2005260517A/ja
Publication of JP2005260517A5 publication Critical patent/JP2005260517A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/142Edging; Contouring
    • 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
    • H04N5/202Gamma control
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

【課題】 映像信号のガンマ補正と輪郭強調と行う画像信号処理装置の構成が複雑である。
【解決手段】 輪郭補正ゲイン生成回路66が、予め設定された変換特性関数に基づいて、A−LPF56を通過後の映像信号の信号レベルに応じたゲイン信号を生成する。エッジ信号生成回路60は映像信号の二次微分信号に基づいて画像の輪郭に対応したエッジ信号を生成する。乗算回路68にてエッジ信号にゲイン信号を乗じ、輪郭強調信号生成部50はこれを輪郭強調信号として出力する。一方、映像信号は、輪郭強調信号生成部50とは別系統の信号経路に設けられたガンマ補正回路58でガンマ補正を施される。加算合成回路52は、ガンマ補正された映像信号に輪郭強調信号生成部50からの輪郭強調信号を合成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像信号の特定周波数成分を強調し、再生画像の輪郭を補正する画像信号処理装置に関する。
画質調整の一つとして、画像の輪郭を強調する輪郭補正処理がある。図10は、輪郭補正処理の原理を説明する模式的なタイミング図である。図10(a)は、原画像信号である輝度信号を表している。図10(b)は、原画像信号の二次微分波形に応じた輪郭強調信号(アパーチャ信号)であり、ここでは、原画像信号を二次微分した後、極性を反転させた信号を図示している。輪郭強調信号は、輝度信号の立ち上がり、立ち下がり、すなわち画像中のエッジ部分にて大きく振れる。図10(c)は輪郭補正処理の施された画像信号であり、図10(a)の原画像信号と図10(b)の輪郭強調信号とを加算合成することにより生成される。このように輪郭補正処理の施された画像信号では、立ち上がり時には一旦下がってから上がり、所定のレベルを越えてから戻るように輪郭付けが行われる。これにより、画像の輪郭が強調され、画像の鮮明さが向上する。
図11は、輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号発生回路の概略のブロック構成図である。入力された信号はバンドパスフィルタ(Band Pass Filter:BPF)2により特定帯域(例えば、1.5MHz付近)の周波数成分が抽出される。この抽出処理ではノイズパルスが発生しやすい。このノイズを除去するためにコアリング回路4が設けられる。コアリング回路4は、振幅が所定の閾値を超えるパルスだけを透過し、それ以下のパルスはノイズであるとして除去する。コアリング回路4を透過したパルスは、ゲイン回路6にて所定のゲインを乗じられる。ここで、二次微分波形は、輝度信号の立ち上がり、立ち下がりの急峻さに応じた振幅を生じる。すなわち、原画像のエッジがシャープであれば、それだけ輪郭強調の度合いも強くなる。しかし、あまり強すぎる輪郭強調は画像を不自然にする。これを防止するために、クリップ回路8が設けられている。クリップ回路8は、ゲイン回路6でゲイン調整された二次微分波形の振幅が、設定された上限、下限を超える場合、当該波形をその上限、下限でクリップする。
さて、輝度信号に対しては、上述の輪郭補正が行われる他、ディスプレイの特性や画像を構成する画素の輝度分布に応じた非線形変換処理を施して、再生画像に視覚的に好適な階調を与える階調補正が行われる。この階調補正としてガンマ補正が知られており、当該補正では低輝度部分を強調し、高輝度部分を抑圧する処理が行われる。輪郭補正の方式には、ガンマ補正との関係でいくつかのものが従来より存在する。
第1の方式は、輪郭強調信号が輝度信号と合成された後にガンマ補正を施される。この方式では、画像信号の高輝度側と低輝度側とで輪郭補正の効き方がガンマ補正を反映して非対称となる。具体的には、たとえ元の画像信号において輝度信号の立ち上がり方が同じであっても、その立ち上がりが高輝度領域で起こる場合には輪郭強調が相対的に弱く、低輝度領域で起こる場合には相対的に強くなる。その強調の度合いの相違がガンマ補正に依存し、視覚的に不自然な画像となり得るという問題があった。
第2の方式は、輪郭強調信号が元の輝度信号から生成され、ガンマ補正を施した輝度信号に合成される。この方式では、元の画像信号において輝度信号の立ち上がり方が同じであってもガンマ補正の結果、その立ち上がりが高輝度領域で起こる場合には輝度信号のレベル変化は相対的に小さく、低輝度領域で起こる場合には相対的に大きくなる。一方、輪郭強調信号はガンマ補正の影響を受けず、立ち上がりが起こる輝度領域に依らず同じ大きさとなる。つまり、輝度信号の立ち上がり量に対する輪郭強調が、高輝度側で相対的に強く、低輝度側で相対的に弱くなり、やはり視覚的に不自然な画像となるという問題があった。
第3の方式は、ガンマ補正を施された画像信号に基づいて輪郭強調信号が生成される。そのため、BPF2の微分処理で生じるノイズパルスのレベルが輝度信号レベルに応じて変化する。具体的には、高輝度側ではノイズレベルが相対的に低くなり、低輝度側ではノイズレベルが相対的に大きくなる。その結果、一定の閾値を有したコアリング回路4では正しくノイズを除去できないという問題があった。
これらの方式の問題点を解決する従来方式として、下記特許文献1に記載する方式がある。図12は、当該従来方式により輝度信号に輪郭強調を施す輝度信号生成回路のブロック図である。この回路は、撮像装置等から入力される映像信号からガンマ補正された輝度信号を生成する主系統と、この主系統に対して並列に設けられ、映像信号から輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成部20とからなる。主系統では低域通過フィルタ(Low Pass Filter:LPF)(Y−LPF22)で取り出された輝度信号Yが、Y信号用ガンマ補正回路24にてガンマ補正を施される。一方、輪郭強調信号生成部20では、図11に示す輪郭強調信号発生回路と同様の構成を有するエッジ信号発生回路26が、輪郭に対応した特定周波数成分を抽出してエッジ信号を生成する。このエッジ信号に主系統とは別個のガンマ補正が施され輪郭強調信号が生成される。この輪郭強調信号と主系統から出力される輝度信号とを、加算合成回路28にて加算合成することにより、輪郭補正の施された出力画像信号が得られる。
輪郭強調信号生成部20は、輪郭強調信号を以下のように生成する。まず、エッジ信号発生回路26の出力では直流成分が除去され、輝度情報が失われているため、このままではガンマ補正を行うことができない。そこで、エッジ信号発生回路26から出力されたエッジ信号に、LPF(A−LPF30)で取り出した輝度信号を合成する。しかる後、ガンマ補正を施すことで、エッジ信号用のガンマ補正を施された輝度信号に、同じくエッジ信号用のガンマ補正を施されたエッジ信号成分が重畳された信号が得られる。ここで、これら2つの成分が重畳された信号のうち、輪郭強調信号はエッジ信号に起因する成分である。そこで、輪郭強調信号生成部20は、それら2つの成分のうち輝度信号に起因する成分を除去するために、上述のエッジ信号と輝度信号との合成では、加算合成回路32を用いて両信号を加算したものと、減算差分回路34を用いて輝度信号からエッジ信号を減算したものとの2種類の信号を生成する。加算合成回路32の出力はエッジ信号用ガンマ補正回路36でガンマ補正され、一方、減算差分回路34の出力はエッジ信号用ガンマ補正回路38でガンマ補正される。そして、減算差分回路40にて、エッジ信号用ガンマ補正回路36の出力から、エッジ信号用ガンマ補正回路38の出力を減算することで、両出力に含まれる輝度信号成分が相殺され、エッジ信号に起因する成分のみが、輪郭強調信号として抽出される。
特開2003−32513号公報
図12に示す従来回路によれば、輝度信号とエッジ信号とを別個の変換特性関数に基づいてガンマ補正することができ、視覚的に好適な再生画像を得ることが容易となる。その一方で、当該従来回路は、輪郭強調信号生成部20の構成が複雑で、回路規模が大きくなるという問題点があった。
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、輝度信号のレベル相違によらず視覚的に好適な輪郭強調を行う画像信号処理装置をさらに簡単な回路構成で提供することを目的とする。
本発明に係る画像信号処理装置は、原画像信号から画像の輪郭に対応する特定周波数成分を抽出してエッジ信号を生成するエッジ信号生成回路と、前記原画像信号の信号レベルに応じてゲイン信号を生成するゲイン生成回路と、前記ゲイン信号に基づいて前記エッジ信号の振幅を変換して、前記再生画像の輪郭を補正する輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成回路と、を有する。
他の本発明に係る画像信号処理装置においては、前記エッジ信号生成回路が、前記原画像信号から前記特定周波数成分を抽出する周波数フィルタ回路と、前記周波数フィルタ回路の出力信号からピークが所定基準値以下の波形を除去するノイズ除去回路と、を有し、前記ノイズ除去回路の出力信号に基づいて前記エッジ信号を生成する。
また他の本発明に係る画像信号処理装置においては、前記ゲイン信号生成回路が、非線形のゲイン定義関数を予め設定され、当該ゲイン定義関数に基づいて、前記原画像信号の信号レベルに対応する前記ゲイン信号の信号レベルを定める。
さらに他の本発明に係る画像信号処理装置においては、前記輪郭強調信号生成回路が、前記ゲイン信号を前記エッジ信号に乗じて前記輪郭強調信号を生成する乗算回路を有する。
別の本発明に係る画像信号処理装置においては、前記原画像信号に対して非線形特性に基づく階調補正を施す階調補正回路と、前記階調補正された前記原画像信号に前記輪郭強調信号を加算して出力画像信号を生成する加算回路と、を有する。
本発明によれば、画像の輪郭にて抽出されるエッジ信号の振幅を、抽出された位置での原画像信号の信号レベルに応じて変換して輪郭強調信号を得る処理において、エッジ信号と原画像信号とを合成したり、合成した信号から原画像信号成分を除去するプロセスを経ない。すなわち、本発明においては、エッジ信号はそのまま、ゲイン信号に基づいて振幅を変換され、輪郭強調信号が生成される。よって、輪郭強調信号を生成する処理が簡素であり、それを実現する回路構成も簡素となる効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)について、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態である輝度信号生成回路の概略のブロック図である。この回路は、輪郭強調信号生成部50を有する。輪郭強調信号生成部50は、撮像装置等から入力される映像信号(原画像信号)からガンマ補正された輝度信号を生成する主系統に対して並列に設けられ、映像信号から輪郭強調信号を生成する。本輝度信号生成回路は、加算合成回路52にて、主系統から出力される輝度信号と、輪郭強調信号生成部50から出力される輪郭強調信号とを加算合成して、輪郭補正の施された輝度信号を出力画像信号として出力する。
撮像装置等から入力される映像信号は、輝度信号と色信号とが周波数多重されており、主系統に設けられるLPF54(以下、Y−LPFと記す)及び輪郭強調信号生成部50に設けられるLPF56(以下、A−LPFと記す)は、いずれも、この映像信号から輝度信号成分を取り出す。図2は、Y−LPF54とA−LPF56の透過特性を示す周波数特性図である。いずれのフィルタ回路も水平サンプリング周波数fの1/2で極小点を有し、その近傍で出力信号を減衰させる。Y−LPF54の特性80は、フィルタリングで輝度信号の解像度を損なわないようにするため、急峻な減衰特性を有するように設定される。一方、A−LPF56の特性82はY−LPF54の特性80に比べてなだらかな減衰特性を有するように設定される。これは、輪郭強調信号生成部50で用いられる輝度信号にジャギーと呼ばれる一種のモアレノイズが混入することを回避するためである。なお、A−LPF56を設けずに、Y−LPF54の出力を輪郭強調信号生成部50に供給し、これを用いて輪郭強調信号生成処理を行うこととして回路構成を簡略化することもできる。
主系統は、Y−LPF54と、その出力をガンマ補正するガンマ補正回路58とを含んで構成される。図3は、ガンマ補正回路58に設定される変換特性関数の例を示す模式的なグラフであり、横軸が入力レベル、縦軸が出力レベルを表す。ここでは、入力データ、出力データは8ビットであり、それぞれ0〜255の範囲内で値が変化する場合を示している。この図に示されるように、ガンマ補正回路58は非線形変換回路であり、この例では、変換特性関数は、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小さな傾きを有する。変換特性関数は、例えば、変換テーブルや、数式でガンマ補正回路58に予め設定される。変換テーブルを用いる場合には、デジタル化された入力レベルの各値毎に出力レベル値が当該テーブルに登録される。また、数式に基づいて入力レベルから出力レベルを演算で求める場合には、例えば、入力レベルを区切った複数区間それぞれにおける変換特性関数を線形近似し、その直線を表すパラメータがガンマ補正回路58に登録される。これらテーブル、パラメータの登録はメモリにそれらデータを格納することにより実現される。テーブルを用いる場合には、ガンマ補正回路58は入力レベルに応じたアドレスを生成して、メモリの当該アドレスに格納された出力レベルを読み出し、これを出力する。一方、入力レベルの区間毎に指定された数式に基づいて出力レベルを求める場合には、ガンマ補正回路58は、入力レベルがどの区間に属するかを判別し、その区間に対応する数式のパラメータをメモリから読み出し、それを用いて出力レベルを計算する処理を行う。
輪郭強調信号生成部50では、映像信号がA−LPF56とエッジ信号生成回路60とに入力される。エッジ信号生成回路60は、BPF62及びコアリング回路64を含んで構成される。BPF62は、元の映像信号から特定帯域(例えば、1.5MHz付近)の周波数成分を抽出することにより、映像信号の二次微分波形を生成・出力する。ここで、二次微分波形は、輝度にギャップが生じる部分、すなわち画像の輪郭の位置で大きくなるので、これを用いて、輪郭を表すエッジ信号を生成することができる。コアリング回路64は、振幅が所定の閾値を超えるパルスだけを透過する。BPF62での抽出処理では、映像信号に含まれるランダムノイズ等に起因する二次微分波形としてノイズパルスが発生する。コアリング回路64は、その閾値をこのノイズパルスの波高に応じて設定され、BPF62の出力信号のうち当該閾値以下のパルスはノイズであるとして除去する。コアリング回路64によりノイズを除去された信号がエッジ信号としてエッジ信号生成回路60から出力される。なお、二次微分波形は、輝度信号の立ち上がり、立ち下がりの急峻さに応じた振幅を生じる。すなわち、原画像のエッジがシャープであれば、それだけ輪郭強調の度合いも強くなる。しかし、あまり強すぎる輪郭強調は画像を不自然にする。これを防止するために、エッジ信号生成回路60に図11に示す従来の回路と同様、クリップ回路を備え、二次微分波形の振幅が、設定された上限を超える場合、当該波形をその上限でクリップするようにしてもよい。
一方、輪郭強調信号生成部50のA−LPF56は、上述のように映像信号から輝度信号成分を抽出する。輪郭補正ゲイン生成回路66は、A−LPF56から入力される輝度信号の信号レベルに基づいて輪郭補正ゲインGを生成し出力する。具体的には、輪郭補正ゲイン生成回路66には、変換特性関数が設定され、当該関数に基づいて輝度信号レベルが輪郭補正ゲインGに変換される。変換特性関数は、例えば、変換テーブルや、数式で輪郭補正ゲイン生成回路66に予め設定され、また、非線形の変換特性を設定することができる。変換テーブルを用いる場合には、デジタル化された入力レベルの各値毎にゲイン値Gが当該テーブルに登録される。また、数式に基づいて入力レベルから出力レベルを演算で求める場合には、例えば、入力レベルを区切った複数区間それぞれにおける変換特性関数を線形近似し、その直線を表すパラメータが輪郭補正ゲイン生成回路66に登録される。これらテーブル、パラメータの登録は、メモリにそれらデータを格納することにより実現される。テーブルを用いる場合には、輪郭補正ゲイン生成回路66は入力レベルに応じたアドレスを生成して、メモリの当該アドレスに格納されたゲイン値を読み出し、これを出力する。一方、入力レベルの区間毎に指定された数式に基づいてゲイン値を求める場合には、輪郭補正ゲイン生成回路66は、入力レベルがどの区間に属するかを判別し、その区間に対応する数式のパラメータをメモリから読み出し、それを用いてゲイン値を計算する処理を行う。
エッジ信号生成回路60から出力されたエッジ信号、及び輪郭補正ゲイン生成回路66から出力された輪郭補正ゲインGは、乗算回路68に入力される。乗算回路68は、エッジ信号に輪郭補正ゲインGを乗じて、輪郭強調信号を生成する。得られた輪郭強調信号は輪郭強調信号生成部50から出力され、既に述べたように加算合成回路52にてガンマ補正後の輝度信号に加算合成される。
次に本輝度信号生成回路の動作を説明する。図4及び図5はそれぞれ、輪郭補正ゲイン生成回路66に設定される変換特性関数の一例を示す模式的なグラフであり、横軸が入力される輝度信号レベル(0〜255)、縦軸が出力値である輪郭補正ゲインGを表す。この変換特性関数は、例えば、輪郭強調信号とガンマ補正された輝度信号とを合成した信号による画像の画質が好適となるように定められる。例えば、この変換特性関数は、ガンマ補正の変換特性関数の傾きに関連付けて定めることができる。例えば、図4、図5の変換特性関数は、図3に示すガンマ補正特性に対して、ガンマ補正特性の傾きが大きい低入力レベル寄りではゲイン値Gを大きく設定して、画像の輪郭が比較的強く強調されるようにし、ガンマ補正特性の傾きが小さい高入力レベル寄りではゲイン値Gを小さく設定して、階調変化と比較して輪郭が過度に強調されないように調整されたものである。
図6は、輪郭強調信号生成部50に入力される映像信号の信号波形の模式図であり、時刻tにおいてレベルdからdへ、またtにおいてレベルdからdへ、それぞれ同じステップPずつ輝度値が上昇する波形を示している。ちなみに、同図において、横軸が時間、縦軸が信号レベルを表す。ここで、映像信号は画像を所定の走査線に沿ってスキャニングして得られる時系列の信号であり、図の横軸位置である各時刻は、走査線に沿った画像内での空間的位置に対応付けられる。これは以下の図7〜図10においても同様である。
図7は、図6の映像信号の波形に対応してエッジ信号生成回路60から出力されるエッジ信号の信号波形の模式図である。ここで元の映像信号の2段階の立ち上がり方が相似で、時刻t,tいずれの立ち上がりにおいてもエッジ信号として同じ大きさδのアンダーシュート70−1,70−2及びオーバーシュート72−1,72−2を生じるものとする。なお、便宜上、図には、エッジ信号を或る一点のみで値が変化する波形で表しているが、当該波形は特定周波数成分のみを抽出して得られる理想的な波形である。実際にはBPF62が或る帯域幅の周波数成分を抽出する結果、画像のエッジにて現れるエッジ信号のオーバーシュート、アンダーシュートはピーク点を中心として或る程度、平滑化され広がりを有した波形となる。
一方、アンダーシュート70−1,70−2及びオーバーシュート72−1,72−2の各タイミングにて、A−LPF56から輪郭補正ゲイン生成回路66に入力される信号レベルをそれぞれdD1,dD2,dU1,dU2とし、これら各信号レベルに対応するゲインGの値をgD1,gD2,gU1,gU2とする。以下、輪郭補正ゲイン生成回路66に図4の変換特性関数が設定される場合を例に説明する。図4の特性にて信号レベルd〜dに対応するゲイン値Gをg〜gとすると、g>g>gである。ここで、
≦dD1,dU1≦d,d≦dD2,dU2≦d …(1)
であり、よって、エッジ信号生成回路60から乗算回路68にアンダーシュート70−1,70−2及びオーバーシュート72−1,72−2が入力される各タイミングにて
≧gD1,gU1≧g,g≧gD2,gU2≧g …(2)
なるゲイン値gD1,gD2,gU1,gU2が輪郭補正ゲイン生成回路66から乗算回路68に入力される。ちなみに、(1)(2)式において、等号は、A−LPF56による映像信号の平滑化を無視した場合に成立する。
図8は、乗算回路68にて生成される輪郭強調信号の信号波形の模式図である。図8のアンダーシュート74−1,74−2、オーバーシュート76−1,76−2は、それぞれ図7のアンダーシュート70−1,70−2、オーバーシュート72−1,72−2に対応するものである。これらアンダーシュート74−1,74−2、オーバーシュート76−1,76−2の波高は、乗算回路68にてそれぞれ上記ゲイン値を乗じられた結果、エッジ信号生成回路60から出力された際の波高δから、それぞれδD1,δD2,δU1,δU2に変換されている。ここでは、時刻t近傍と時刻t近傍とでの映像信号の信号レベルの差に起因するゲインGの相違によりδD1>δD2,δU1>δU2となる。
図9は、加算合成回路52の出力信号波形を示す模式図である。この信号波形は、図6の映像信号に対するガンマ補正回路58の出力信号と、図8に示す輪郭強調信号とを合成したものとなる。ここで、d’,d’,d’はそれぞれ、入力信号レベルd,d,dに対するガンマ補正回路58によるガンマ補正後の信号レベルである。
以上の本輝度信号生成回路によれば、輝度信号成分に対するガンマ補正とは独立に、輪郭強調信号の振幅を定めることができる。例えば、高輝度部分ではガンマ補正の変換特性曲線の傾きは小さくなり階調が圧縮されるが、エッジ信号に乗じる輪郭補正ゲイン生成回路66のゲイン信号を当該ガンマ補正の傾きより大きく設定することで、ハイライトディテール処理が実現され明瞭な画像が得られる。一方、輝度が低い部分では、ガンマ補正の傾きよりゲイン信号を小さくすることで、ノイズを目立たなくすることが可能となる。そして、本輝度信号生成回路は、このような柔軟な輪郭強調信号の生成を簡単な回路構成で実現することができる。
なお、上述の構成では、エッジ信号生成回路60にコアリング回路64を備えて、所定閾値以下のパルスを除去することにより、ノイズが輪郭強調されることを防いでいるが、コアリング回路64を設ける代わりに、輪郭補正ゲイン生成回路66に、コアリング回路64に設定した閾値に相当する入力信号レベル以下でゲインが例えば0になるような変換特性関数を設定してもよい。
また、乗算回路68に代えて他の演算回路を設け、輪郭補正ゲイン生成回路は当該演算回路にて使用される変換パラメータをゲイン信号として生成するように構成することができる。例えば、演算回路として加算回路を設けてもよい。その場合、輪郭補正ゲイン生成回路66は例えば、A−LPF56からの入力信号の範囲を複数区間に区切り、各区間毎に一定のゲイン信号を出力し、加算回路が当該ゲインとエッジ信号生成回路60の出力のエッジ信号とを加算して、輪郭強調信号として出力する。
本発明の実施形態である輝度信号生成回路の概略のブロック図である。 Y−LPFとA−LPFの透過特性を示す周波数特性図である。 ガンマ補正回路に設定される変換特性関数の例を示す模式的なグラフである。 輪郭補正ゲイン生成回路に設定される変換特性関数の一例を示す模式的なグラフである。 輪郭補正ゲイン生成回路に設定される変換特性関数の他の例を示す模式的なグラフである。 輪郭強調信号生成部に入力される映像信号の信号波形の模式図である。 図6の映像信号の波形に対応してエッジ信号生成回路から出力されるエッジ信号の信号波形の模式図である。 乗算回路にて生成される輪郭強調信号の信号波形の模式図である。 加算合成回路の出力信号波形を示す模式図である。 輪郭補正処理の原理を説明する模式的なタイミング図である。 従来の輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号発生回路の概略のブロック構成図である。 従来方式により輝度信号にガンマ補正と輪郭強調とを施す輝度信号生成回路のブロック図である。
符号の説明
50 輪郭強調信号生成部、52 加算合成回路、54 Y−LPF、56 A−LPF、58 ガンマ補正回路、60 エッジ信号生成回路、62 BPF、64 コアリング回路、66 輪郭補正ゲイン生成回路、68 乗算回路。

Claims (5)

  1. 画像信号の特定周波数成分を強調し、再生画像の輪郭を補正する画像信号処理装置において、
    原画像信号から前記輪郭に対応する特定周波数成分を抽出してエッジ信号を生成するエッジ信号生成回路と、
    前記原画像信号の信号レベルに応じてゲイン信号を生成するゲイン生成回路と、
    前記ゲイン信号に基づいて前記エッジ信号の振幅を変換して、前記再生画像の輪郭を補正する輪郭強調信号を生成する輪郭強調信号生成回路と、
    を有することを特徴とする画像信号処理装置。
  2. 請求項1に記載の画像信号処理装置において、
    前記エッジ信号生成回路は、
    前記原画像信号から前記特定周波数成分を抽出する周波数フィルタ回路と、
    前記周波数フィルタ回路の出力信号からピークが所定基準値以下の波形を除去するノイズ除去回路と、
    を有し、前記ノイズ除去回路の出力信号に基づいて前記エッジ信号を生成することを特徴とする画像信号処理装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の画像信号処理装置において、
    前記ゲイン信号生成回路は、
    非線形のゲイン定義関数を予め設定され、当該ゲイン定義関数に基づいて、前記原画像信号の信号レベルに対応する前記ゲイン信号の信号レベルを定めること、
    を特徴とする画像信号処理装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の画像信号処理装置において、
    前記輪郭強調信号生成回路は、
    前記ゲイン信号を前記エッジ信号に乗じて前記輪郭強調信号を生成する乗算回路を有すること、
    を特徴とする画像信号処理装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の画像信号処理装置において、
    前記原画像信号に対して非線形特性に基づく階調補正を施す階調補正回路と、
    前記階調補正された前記原画像信号に前記輪郭強調信号を加算して出力画像信号を生成する加算回路と、
    を有することを特徴とする画像信号処理装置。
JP2004068299A 2004-03-11 2004-03-11 画像信号処理装置 Pending JP2005260517A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004068299A JP2005260517A (ja) 2004-03-11 2004-03-11 画像信号処理装置
CNB200510052936XA CN100362851C (zh) 2004-03-11 2005-03-02 图像信号处理装置
US11/070,264 US7420623B2 (en) 2004-03-11 2005-03-03 Image-signal processing apparatus for enhancing specific frequency component of image signal and correcting the edge of reproduced image
TW094107429A TWI257246B (en) 2004-03-11 2005-03-11 Image signal processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004068299A JP2005260517A (ja) 2004-03-11 2004-03-11 画像信号処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005260517A true JP2005260517A (ja) 2005-09-22
JP2005260517A5 JP2005260517A5 (ja) 2007-02-08

Family

ID=34918440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004068299A Pending JP2005260517A (ja) 2004-03-11 2004-03-11 画像信号処理装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7420623B2 (ja)
JP (1) JP2005260517A (ja)
CN (1) CN100362851C (ja)
TW (1) TWI257246B (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324804A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Matsushita Electric Works Ltd 輪郭強調回路
JP2007110327A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Sharp Corp 画像表示装置及び画像表示方法
JP2008103979A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Sony Corp 画像処理装置および画像処理方法、並びにカメラシステム
JP2008109329A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Infovision Optoelectronics Holdings Ltd 映像信号ガンマ補正回路
WO2009098830A1 (ja) * 2008-02-04 2009-08-13 Sharp Kabushiki Kaisha 鮮鋭化画像処理装置、方法、及びソフトウェア
JP2009296178A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Sony Corp 撮像装置及び撮像方法
JP2010056774A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Casio Comput Co Ltd 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム
JP2012028893A (ja) * 2010-07-21 2012-02-09 Hoya Corp 輪郭強調装置
JP2013051503A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Ricoh Co Ltd 画像処理装置及び画像処理プログラム
US11270661B2 (en) 2017-12-27 2022-03-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display apparatus and display method

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179975A (ja) * 2004-12-20 2006-07-06 Toshiba Corp 映像信号処理装置、映像信号処理方法及びテレビ放送受信装置
JP4068634B2 (ja) * 2005-09-26 2008-03-26 株式会社東芝 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
JP4895834B2 (ja) * 2007-01-23 2012-03-14 Hoya株式会社 画像処理装置
SE531942C2 (sv) * 2007-02-01 2009-09-15 Flir Systems Ab Metod för bildbehandling av IR-bilder innefattande kontrastförhöjande filtrering
JP4757221B2 (ja) * 2007-03-30 2011-08-24 富士フイルム株式会社 撮像装置及び方法
US8078001B2 (en) * 2007-05-11 2011-12-13 Micron Technology, Inc. Methods, apparatuses and systems for piecewise generation of pixel correction values for image processing
JP5075795B2 (ja) 2008-11-14 2012-11-21 株式会社東芝 固体撮像装置
US8675060B2 (en) * 2009-08-28 2014-03-18 Indian Institute Of Science Machine vision based obstacle avoidance system
CN101859224B (zh) * 2010-04-30 2012-04-18 陈铸 一种从数字图片图像中抠取目标对象的方法和系统
US8559745B2 (en) * 2011-09-22 2013-10-15 Himax Imaging Limited Image signal processor and method for image enhancement
JP5743918B2 (ja) * 2012-01-31 2015-07-01 株式会社東芝 画像処理装置
CN102780835A (zh) * 2012-08-06 2012-11-14 矽创电子股份有限公司 影像处理装置
KR20140086632A (ko) 2012-12-28 2014-07-08 삼성디스플레이 주식회사 영상 처리 장치 및 그것을 포함하는 표시 장치
JP6403490B2 (ja) * 2014-08-20 2018-10-10 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びプログラム。

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU739840B2 (en) * 1997-03-25 2001-10-18 Fujitsu General Limited Contour emphasizing circuit
US6285411B1 (en) * 1997-10-10 2001-09-04 Philips Electronics North America Corporation Circuit for video moiré reduction
JP2001119610A (ja) * 1999-08-10 2001-04-27 Alps Electric Co Ltd 輪郭検出回路及び画像表示装置
JP2002344746A (ja) * 2001-05-22 2002-11-29 Sanyo Electric Co Ltd 輪郭補正回路および輪郭補正方法
JP2003032513A (ja) * 2001-07-17 2003-01-31 Sanyo Electric Co Ltd 画像信号処理装置
US7130483B2 (en) * 2001-12-12 2006-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for enhancing a digital image while suppressing undershoots and overshoots
US7260267B2 (en) * 2002-02-20 2007-08-21 Fujifilm Corporation Image processing apparatus, computer readable medium storing program, image processing method, image capturing apparatus, printing apparatus, and scanning apparatus

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324804A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Matsushita Electric Works Ltd 輪郭強調回路
JP4626393B2 (ja) * 2005-05-17 2011-02-09 パナソニック電工株式会社 輪郭強調回路
JP2007110327A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Sharp Corp 画像表示装置及び画像表示方法
JP4667197B2 (ja) * 2005-10-12 2011-04-06 シャープ株式会社 画像表示装置及び画像表示方法
JP2008103979A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Sony Corp 画像処理装置および画像処理方法、並びにカメラシステム
JP2008109329A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Infovision Optoelectronics Holdings Ltd 映像信号ガンマ補正回路
US8351733B2 (en) 2008-02-04 2013-01-08 Sharp Kabushiki Kaisha Image sharpening processing device, method, and software
WO2009098830A1 (ja) * 2008-02-04 2009-08-13 Sharp Kabushiki Kaisha 鮮鋭化画像処理装置、方法、及びソフトウェア
JP2009296178A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Sony Corp 撮像装置及び撮像方法
JP2010056774A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Casio Comput Co Ltd 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム
US8368779B2 (en) 2008-08-27 2013-02-05 Casio Computer Co., Ltd. Image processing apparatus for performing gradation correction on subject image
JP2012028893A (ja) * 2010-07-21 2012-02-09 Hoya Corp 輪郭強調装置
JP2013051503A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Ricoh Co Ltd 画像処理装置及び画像処理プログラム
US11270661B2 (en) 2017-12-27 2022-03-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display apparatus and display method

Also Published As

Publication number Publication date
TWI257246B (en) 2006-06-21
CN1668067A (zh) 2005-09-14
US20050200760A1 (en) 2005-09-15
TW200531532A (en) 2005-09-16
US7420623B2 (en) 2008-09-02
CN100362851C (zh) 2008-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005260517A (ja) 画像信号処理装置
JP4556276B2 (ja) 画像処理回路及び画像処理方法
JP3828251B2 (ja) 映像のダイナミックレンジ拡大装置
RU2497301C2 (ru) Устройство для совершенствования изображений, способ совершенствования изображений, программа для совершенствования изображений и устройство для обработки сигналов
EP1237360B1 (en) Contour correcting device
JP4869653B2 (ja) 画像処理装置
JPH0944654A (ja) 画像処理装置、画像処理方法、ノイズ除去装置及びノイズ除去方法
JP4453777B2 (ja) 画質改善装置及び方法
JP4497959B2 (ja) 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
JP4463400B2 (ja) 輝度信号エンハンサ
JP2002290773A (ja) 画像強調装置および画像強調プログラム
KR20110117474A (ko) 공간 주파수 상에서 인간 시각 특성이 반영된 텍스처 향상 방법 및 장치
US6990250B2 (en) Image signal processing apparatus
JP2600573B2 (ja) カラー画像の彩度強調方法及び装置
KR20070023447A (ko) 움직임 추정을 이용한 영상 개선 장치 및 그 방법
JP3298162B2 (ja) 輪郭補正装置
JP2003198878A (ja) 輪郭補正装置
JP2545969B2 (ja) 画像信号の雑音軽減回路
JP6031993B2 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP2010063059A (ja) 画像処理装置及びその方法
JP2755112B2 (ja) 輪郭補正回路
JP3872943B2 (ja) 輪郭補正装置、輪郭補正方法、及び輪郭補正プログラム記録媒体
KR940013253A (ko) 티브이신호의 에지강화장치
JPH0522634A (ja) 輪郭補正回路
JP2011243233A (ja) 画像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061218

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090428

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090901