JP2014036380A - 画像強調装置、画像強調方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る画像強調装置1は、入力画像を鮮鋭化した出力画像を生成する画像強調装置1であって、前記入力画像を表す入力画像信号に含まれる周波数成分の少なくとも直流成分を除去することにより第1信号を生成するフィルタ部10と、前記第1信号に対して前記第1信号の正負で非対称となる非線形処理を行い第2信号を生成する非線形処理部20と、前記第2信号を調整して第3信号を生成するリミッタ30と、前記第3信号を前記入力画像信号に加算して前記出力画像を表す出力画像信号を生成する加算部50と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像強調装置1の構成を示すブロック図である。この画像強調装置1は、画像を表すデジタル信号として外部から入力される入力画像信号Sinに対し、その入力画像信号Sinの表す画像を鮮鋭化するための処理(以下「画像強調処理」または単に「強調処理」という)を施す装置であって、高域通過フィルタ(HPF)10と、非線形処理部20と、リミッタ30と、加算器50とを備えている。
Nω/(2π)<fs/2≦(N+1)ω/(2π)
である。
図6は、本発明の第2実施形態に係る画像強調装置2の構成を示すブロック図である。この画像強調装置2は、高域通過フィルタ(HPF)10と、非線形処理部23と、切替器40と、リミッタ31と、加算器50とを備えている。以下、図7に示す画像の水平方向の信号レベル(輝度値)の波形を例に、各構成部の動作及び出力される波形の説明を行う。なお、第1実施形態と同一の符号を付した機能部については、第1実施形態と同等の処理を行うものとして本実施形態での詳細な説明を省略する。例えば、HPF10は、第1実施形態と同様に、図7(A)の入力画像信号Sinの高周波成分を抽出して図7(B)に示す第1信号S1を生成する。
図9は、本発明の第3実施形態に係る画像強調装置3の構成を示すブロック図である。この画像強調装置2は、高域通過フィルタ(HPF)10と、非線形処理部23と、切替器41と、リミッタ31と、加算器50、エリアフィルタ60とを備えている。なお、第2実施形態と同一の符号を付した機能部については、第2実施形態と同等の処理を行うものとして本実施形態での詳細な説明を省略する。例えば、本実施形態に係る画像強調装置3の各信号レベルの波形は、図7に示す第2実施形態における波形と同様である。
図10は、本発明の第4実施形態に係る画像強調装置4の構成を示すブロック図である。この画像強調装置4は、高域通過フィルタ(HPF)10と、非線形処理部20と、切替器42と、リミッタ31と、加算器50とを備えている。以下、図11に示す画像の水平方向の信号レベル(輝度値)の波形を例に、各構成部の動作及び出力される波形の説明を行う。なお、第1実施形態と同一の符号を付した機能部については、第1実施形態と同等の処理を行うものとして本実施形態での詳細な説明を省略する。例えば、HPF10は、第1実施形態と同様に、図11(A)の入力画像信号Sinの高周波成分を抽出して図11(B)に示す第1信号S1を生成する。また、非線形処理部20は、第1信号S1に対して、第1信号S1の正負で非対称となる非線形処理を行い、図11(C)に示す第2信号S2を生成する。
10 HPF(高域通過フィルタ:フィルタ部)
111〜11(m−1) 単位遅延素子
121〜12m 乗算器
131 加算器
11 LPF(低域通過フィルタ)
12 減算器
20、23 非線形処理部
21 第1処理部
22 第2処理部
30、31 リミッタ
40、41、42 切替器
50 加算器
60 エリアフィルタ
Claims (14)
- 入力画像を鮮鋭化した出力画像を生成する画像強調装置であって、
前記入力画像を表す入力画像信号に含まれる周波数成分の少なくとも直流成分を除去することにより第1信号を生成するフィルタ部と、
前記第1信号に対して前記第1信号の正負で非対称となる非線形処理を行い第2信号を生成する非線形処理部と、
前記第2信号を調整して第3信号を生成するリミッタと、
前記第3信号を前記入力画像信号に加算して前記出力画像を表す出力画像信号を生成する加算部と、を備える画像強調装置。 - 切替器を備え、
前記非線形処理部は、前記第1信号に前記第1信号の正負で非対称となる非線形処理を複数種類行い複数種類の第2信号を生成し、
前記切替器は、前記入力画像信号の信号レベルに応じて、画素毎に前記複数種類の第2信号から1つの第2信号を選択して第4信号を生成し、
前記リミッタは、前記第4信号を調整して前記第3信号を生成する、請求項1に記載の画像強調装置。 - 前記切替器は、前記信号レベルが所定値以下の画素について、前記複数種類の第2信号から、前記第1信号の正領域での変化率が大きい第2信号を選択して前記第4信号を生成する、請求項2に記載の画像強調装置。
- 前記切替器は、前記信号レベルが所定値より高い画素について、前記複数種類の第2信号から、前記第1信号の負領域での変化率が大きい第2信号を選択して前記第4信号を生成する、請求項2又は3に記載の画像強調装置。
- 切替器を備え、
前記切替器は、前記入力画像信号の信号レベルに応じて、画素毎に前記第1信号又は前記第2信号の一方を選択して第4信号を生成し、
前記リミッタは、前記第4信号を調整して前記第3信号を生成する、
請求項1に記載の画像強調装置。 - 前記切替器は、前記信号レベルが所定の上限及び下限の範囲に含まれる画素について、前記第2信号を選択して前記第4信号を生成する、請求項5に記載の画像強調装置。
- 前記入力画像信号の各画素について、周囲の画素を含む所定エリアの平均信号レベルを算出するエリアフィルタを備え、
前記切替器は、前記各画素の前記平均信号レベルに基づき前記第4信号を生成する、請求項2乃至6のいずれか一項に記載の画像強調装置。 - 入力画像を鮮鋭化した出力画像を生成する画像強調装置における画像強調方法であって、前記画像強調装置による処理手順が、
前記入力画像を表す入力画像信号に含まれる周波数成分の少なくとも直流成分を除去することにより第1信号を生成するステップと、
前記第1信号に対して前記第1信号の正負で非対称となる非線形処理を行い第2信号を生成する非線形処理ステップと、
前記第2信号を調整して第3信号を生成する調整ステップと、
前記第3信号を前記入力画像信号に加算して前記出力画像を表す出力画像信号を生成するステップと、を含む画像強調方法。 - 切替ステップをさらに含み、
前記非線形処理ステップにおいて、前記第1信号に前記第1信号の正負で非対称となる非線形処理を複数種類行い複数種類の第2信号を生成し、
前記切替ステップにおいて、前記入力画像信号の信号レベルに応じて、画素毎に前記複数種類の第2信号から1つの第2信号を選択して第4信号を生成し、
前記調整ステップにおいて、前記第4信号を調整して前記第3信号を生成する、請求項8に記載の画像強調方法。 - 前記切替ステップにおいて、前記信号レベルが所定値以下の画素について、前記複数種類の第2信号から、前記第1信号の正領域での変化率が大きい第2信号を選択して前記第4信号を生成する、請求項9に記載の画像強調方法。
- 前記切替ステップにおいて、前記信号レベルが所定値より高い画素について、前記複数種類の第2信号から、前記第1信号の負領域での変化率が大きい第2信号を選択して前記第4信号を生成する、請求項9又は10に記載の画像強調方法。
- 切替ステップをさらに含み、
前記切替ステップにおいて、前記入力画像信号の信号レベルに応じて、画素毎に前記第1信号又は前記第2信号の一方を選択して第4信号を生成し、
前記調整ステップは、前記第4信号を調整して前記第3信号を生成する、
請求項8に記載の画像強調方法。 - 前記切替ステップにおいて、前記信号レベルが所定の上限及び下限の範囲に含まれる画素について、前記第2信号を選択して前記第4信号を生成する、請求項12に記載の画像強調方法。
- 前記入力画像信号の各画素について、周囲の画素を含む所定エリアの平均信号レベルを算出するステップをさらに含み、
前記切替ステップにおいて、前記各画素の前記平均信号レベルに基づき前記第4信号を生成する、請求項9乃至13のいずれか一項に記載の画像強調方法。
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