JP3997833B2 - Signal processing apparatus and method, recording medium, and program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、画像データの輝度信号の信号レベルに応じて、画像データに施す補正量を最適な量に調整することにより、より効果的な画像処理を行うことができるようにする画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、テレビジョン受像機等において、画像データ等のコントラスト(画像の明暗の差)や、鮮鋭度(境界の明確さ)等を向上させる方法として、画像データの輝度信号を、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分(エッジ成分)とそれ以外の成分(非エッジ成分)に分離し、非エッジ成分のみを強調させる補正処理を行う方法がある。
【0003】
図1は、従来の画像処理装置の構成例を示す図である。
【0004】
図1において、画像処理装置10は、入力された輝度信号をエッジ成分と非エッジ成分に分離する分離回路11、入力された輝度信号の非エッジ成分に含まれる振幅を強調する強調処理部12、振幅が強調された非エッジ成分に含まれるノイズを除去する雑音除去フィルタ13、分離回路11により分離されたエッジ成分、および雑音除去フィルタ13によりノイズを除去された非エッジ成分とを加算する加算器14、加算器14によりエッジ成分と非エッジ成分とが加算された輝度信号の階調を補正する階調変換処理部15、並びに、輝度信号の補正量に対応して色信号の信号レベルを調整する色信号レベル調整部16により構成されており、入力輝度信号21および入力色信号31を補正し、出力輝度信号27および出力色信号32を出力する。
【0005】
画像処理装置10に入力された入力輝度信号21は、分離回路11によりエッジ成分である信号22および非エッジ成分である信号23に分離される。そして、分離回路11より出力された信号23は、強調処理部12において、信号23に含まれる振幅を強調された後、雑音除去フィルタ13において、信号レベル付近の雑音成分を除去され、加算器14に供給される。
【0006】
また、分離回路11より出力された信号22は、直接、加算器14に供給される。加算器14に入力された信号22および信号25は、加算され、階調変換処理部15において、階調が補正される。また、信号22および信号25が加算された信号26は、色信号レベル調整部16に供給され、入力輝度信号21との比率を算出される。色信号レベル調整部16は、算出した比率に基づいて、入力色信号31の信号レベルを調整する。
【0007】
画像処理装置10は、階調変換処理27により階調が補正された出力輝度信号27、および色信号レベル調整部16により信号レベルを調整された出力色信号32を出力する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような方法を用いた場合、強調処理部12は、全ての振幅に対して一様に強調するため、振幅が信号レベルの上限値、または下限値に達してしまい、信号の波形が歪み、出力信号に対応する画像の画質が劣化するという課題があった。
【0009】
図2は、図1の強調処理部12に入力される信号23および雑音除去フィルタ13より出力される信号25の関係の例を示す図である。
【0010】
図2において、横軸は、強調処理部12に入力される信号23の信号レベルを示し、縦軸は、雑音除去フィルタ13より出力される信号25の信号レベルを示す。すなわち、曲線41は、図1の強調処理部12および雑音除去フィルタ13により構成される部分の入出力特性を示す。
【0011】
図2の曲線41に示されるように、強調処理部12は、入力された信号23に所定の係数を乗算し、信号23に含まれる振幅成分を強調する。そして、雑音除去フィルタ13は、強調処理部12により振幅成分を強調された信号23である信号24に含まれるノイズ成分を除去するために、信号24の、所定の閾値X1以上であり、かつ、所定の閾値X2より小さい信号レベルの部分を「0」に平滑化する。
【0012】
図3Aに示されるような信号51が入力されると、強調処理部12は、信号51に所定の係数を乗算し、信号51の振幅成分(51B,51C、および51D)を強調する。このとき、強調処理部12により乗算された係数が小さい場合、信号51は、図3Bに示される信号52のように、全ての振幅成分(52B,52C、および52D)は、波形を保ったまま強調される。
【0013】
しかしながら、強調処理部12により乗算された係数が大きい場合、図3Aの信号51の波形は、図3Cに示される信号53のようになり、信号51の大きな振幅51Dに対応する、信号53の振幅53Dは、適正レベルの上限値H1や下限値L1を超えてしまい、波形が歪んでしまう。
【0014】
すなわち、強調処理部12は、入力された信号23の振幅が大きくても小さくても、同様に所定の係数を乗算して強調するため、振幅の大きい信号が入寮された場合、出力信号の波形が歪んでしまう恐れがある。
【0015】
また、画像データの場合、同じ信号レベルの輝度信号であっても、対応する画像の内容や色等によって、コントラストや先鋭度の最適な調整量が異なる。例えば、人物の顔等の画像は、最適なコントラストの強調量が、その他の画像と比較して少なく、その他の画像に対する強調量と同程度の量でコントラストを強調すると、不自然な画像になってしまう。しかしながら、強調処理部12は、輝度信号の非エッジ成分に含まれる全ての振幅に対して一様に強調するため、画像の内容や色によって、強調量が多すぎてしまったり、少なすぎてしまったりと、好ましい強調量によりコントラストを強調することができない場合があるという課題があった。
【0016】
さらに、図1に示される画像処理装置10を用いた場合、雑音除去フィルタ13は、図2に示されるように、信号レベルが「0」付近の小振幅成分を平滑化するため、例えば、振幅部分に含まれるノイズ成分のように、信号レベルが「0」付近以外に含まれるノイズ成分を除去することができず、出力信号に対応する画像の画質が劣化するという課題があった。
【0017】
また、図1に示される画像処理装置10を用いた場合、輝度信号は、エッジ成分と、強調された非エッジ成分を加算した結果について、階調変換処理部15により、黒近傍および白近傍を圧縮する階調変換が施されるため、輝度信号のエッジ成分と非エッジ成分が加算されたときに、すなわち、階調変換処理部15に入力される前に、黒近傍および白近傍において、波形が歪んでしまい、出力信号に対応する画像の画質が劣化する場合があるという課題があった。
【0018】
加算器14は、雑音除去フィルタ15より出力された信号25、および分離回路11より出力された信号22を加算した信号26を階調変換部15に供給する。階調変換部15は、図4に示されるような入出力特性を有しており、入力された信号26に対して、信号レベルの大きい白近傍、および信号レベルの小さい黒近傍において、信号26の階調を圧縮するように、補正処理を行う。
【0019】
しかしながら、図5Aに示される信号71が画像処理装置10に入力された場合、加算器14が、信号71のエッジ成分からなる信号22、および、振幅(71A,71B、および71C)を強調された信号71の非エッジ成分からなる信号25を加算すると、図5Bに示されるように、振幅71Cが強調された振幅72Cの信号レベルが上限値H2を超えてしまい、波形が崩れてしまう。また、振幅71Aが強調された振幅72Aの信号レベルも下限値「0」を超えてしまい、波形が崩れてしまう。階調変換処理部15が、このような信号72の階調を変換しても、振幅72Aおよび振幅72Cの波形は歪んだままとなる。
【0020】
ところで、輝度信号は、例えば、テレビジョン受像機等において、その信号レベルが「0」より大きい値(黒レベル)において、すなわち、真の黒レベルより明るいレベルにおいて、黒色となるように設定される。
【0021】
図1に示される画像処理装置10は、輝度信号の補正処理により色の濃さが変化しないように、色信号レベル調整部16において、輝度信号の補正量に基づいて、色信号の出力レベルを調整する。従って、この画像処理装置10を用いた場合、補正処理によって輝度信号の信号レベルが「0」より大きくても、黒レベルを下回った場合、色信号レベル調整部16により、対応する色信号の信号レベルは「0」に調整され、対応する画像は、色が無くなり、不自然な画像となってしまうという課題があった。
【0022】
色信号レベル調整部16は、例えば、図6のように、非エッジ成分を強調された輝度信号からなる信号26を、入力輝度信号21で割った値(信号83)を算出する除算器81、および、算出された信号83を色信号31と乗算する乗算器82により構成されている。
【0023】
すなわち、色信号レベル調整部16は、図7Aに示すような、振幅91Aを含む輝度信号91を用いて、輝度信号91の非エッジ成分が強調された信号92(図7B)を割り算し、算出された輝度信号91および輝度信号92の比率からなる信号83を入力色信号31に乗算する。
【0024】
このとき、図7Bに示されるように、非エッジ成分が強調された信号92の、信号レベルがL2より小さい部分に対応する色信号の信号レベルは「0」に調整され、その部分に対応する画像は色が無くなってしまう。
【0025】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より効果的な画像処理を行うことができるようにするものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号処理装置は、入力された輝度信号である入力輝度信号を、エッジ成分、および、非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離手段と、入力輝度信号分離手段により分離された非エッジ成分に基づいて、非エッジ成分の増幅量を設定し、非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅手段と、入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、非エッジ成分増幅手段により増幅された非エッジ成分に第1のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整手段と、入力輝度信号分離手段により分離されたエッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、第1の信号レベル調整手段により信号レベルが調整された非エッジ成分に第2のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整手段と、第2の信号レベル調整手段により信号レベルが調整された非エッジ成分と、入力輝度信号分離手段により分離されたエッジ成分を加算する輝度信号加算手段と、入力輝度信号、輝度信号加算手段による加算結果からなる出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整手段とを備えることを特徴とする。
【0027】
前記非エッジ成分増幅手段は、入力輝度信号分離手段により分離された非エッジ成分の信号レベルの絶対値が所定の第1の閾値より大きい場合、増幅量を小さくするようにすることができる。
【0029】
前記非エッジ成分増幅手段は、入力輝度信号分離手段により分離された非エッジ成分より低周波成分を抽出する低周波成分抽出手段と、入力輝度信号分離手段により分離された非エッジ成分より高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、低周波成分抽出手段により抽出された低周波成分に基づいて、低周波成分の増幅量を決定し、低周波成分を増幅する低周波成分増幅手段と、高周波成分抽出手段により抽出された高周波成分に基づいて、高周波成分の増幅量を決定し、高周波成分を増幅する高周波成分増幅手段とを備えるようにすることができる。
【0030】
前記高周波成分抽出手段は、入力輝度信号分離手段により分離された非エッジ成分から、低周波成分抽出手段により抽出された低周波成分を減算して高周波成分を抽出するようにすることができる。
【0031】
前記低周波成分増幅手段は、低周波成分抽出手段により抽出された低周波成分の信号レベルの絶対値が所定の閾値より大きい場合、低周波成分の増幅量を小さくするようにすることができる。
【0034】
前記低周波成分増幅手段により増幅された低周波成分と、高周波成分増幅手段により増幅された高周波成分を加算する周波数成分加算手段をさらに備えるようにすることができる。
【0035】
前記第1の信号レベル調整手段は、入力色信号に基づいて、非エッジ成分の、対応する画像の色を検出し、検出された画像の色に基づいて、第1のゲインの値を設定する色検出ゲイン値設定手段と、色検出ゲイン値設定手段により値が設定された第1のゲインを非エッジ成分に乗算する色ゲイン乗算手段とを備えるようにすることができる。
【0036】
前記色検出ゲイン値設定手段は、検出された画像の色が予め定められた所定の色である場合、第1のゲインの値を「1」より小さい値に設定し、画像の色が所定の色以外の色である場合、第1のゲインの値を「1」に設定するようにすることができる。
【0037】
前記所定の色は肌色であるようにすることができる。
【0038】
前記第1の信号レベル調整手段は、エッジ成分に基づいて、非エッジ成分の、対応する画像の明度を検出し、検出された画像の明度に基づいて、色設定ゲイン値設定手段により値が設定された第1のゲインの値の調整量を設定するゲイン値調整量設定手段と、ゲイン値調整量設定手段により設定された第1のゲインの値の調整量に基づいて、第1のゲインの値を調整するゲイン値調整手段とをさらに備え、色ゲイン乗算手段は、ゲイン値調整手段により値が調整された第1のゲインを非エッジ成分に乗算するようにすることができる。
【0040】
前記第2の信号レベル調整手段は、エッジ成分の信号レベルを検出し、第2のゲインの値を設定する明度検出ゲイン値設定手段と、明度検出ゲイン値設定手段により値が設定された第2のゲインを、非エッジ成分に乗算する明度ゲイン乗算手段とを備えるようにすることができる。
【0041】
前記明度検出ゲイン値設定手段は、検出されたエッジ成分の信号レベルが予め定められた所定の第1の閾値より小さい場合、または、画像の明度が第1の閾値より大きい所定の第2の閾値よりさらに大きい場合、第2のゲインの値を小さい値に設定するようにすることができる。
【0042】
前記第2の信号レベル調整手段は、第1の信号レベル調整手段により信号レベルが調整された非エッジ成分を正側成分および負側成分に分離する正負分離手段をさらに備え、明度検出ゲイン値設定手段は、エッジ成分の信号レベルを検出し、正負分離手段により分離された正側成分および負側成分について、第2のゲインの値をそれぞれ設定し、明度ゲイン乗算手段は、明度検出ゲイン値設定手段により値が設定された正側成分に対する第2のゲインである正側ゲインを正側成分に乗算し、明度検出ゲイン値設定手段により値が設定された負側成分に対する第2のゲインである負側ゲインを負側成分に乗算するようにすることができる。
【0046】
前記第3の信号レベル調整手段は、入力輝度信号および出力輝度信号より、輝度信号の増幅量を算出する増幅量算出手段と、増幅量算出手段により算出された増幅量を乗算して入力色信号の信号レベルを調整する入力色信号レベル調整手段と、入力色信号レベル調整手段による信号レベル調整処理前後の入力色信号の信号レベルを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に基づいて、入力色信号レベル調整手段による信号レベル調整処理前後の入力色信号の内、いずれか一方を出力色信号として選択する色信号選択手段とを備えるようにすることができる。
【0048】
前記第3の信号レベル調整手段は、入力色信号レベル調整手段による信号レベル調整処理前後の入力色信号を、予め定められた所定の割合で混合する混合手段をさらに備え、色信号選択手段は、信号レベル調整処理後の入力色信号の信号レベルが、信号レベル調整前の入力色信号の信号レベルより大きい場合、信号レベル調整処理後の入力色信号を出力信号として選択し、信号レベル調整処理後の入力色信号の信号レベルが、信号レベル調整前の入力色信号の信号レベルより小さい場合、混合手段の混合結果を出力信号として選択するようにすることができる。
【0049】
本発明の信号処理方法は、入力された輝度信号である入力輝度信号を、エッジ成分、および、非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離ステップと、入力輝度信号分離ステップの処理により分離された非エッジ成分に基づいて、非エッジ成分の増幅量を設定し、非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅ステップと、入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、非エッジ成分増幅ステップの処理により増幅された非エッジ成分に第1のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整ステップと、入力輝度信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、第1の信号レベル調整ステップの処理により信号レベルが調整された非エッジ成分に第2のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整ステップと、第2の信号レベル調整ステップの処理により信号レベルが調整された非エッジ成分と、入力輝度信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分を加算する輝度信号加算ステップと、入力輝度信号、輝度信号加算ステップの処理による加算結果からなる出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整ステップとを含むことを特徴とする。
【0050】
本発明の記録媒体のプログラムは、入力された輝度信号である入力輝度信号を、エッジ成分、および、非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離ステップと、入力輝度信号分離ステップの処理により分離された非エッジ成分に基づいて、非エッジ成分の増幅量を設定し、非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅ステップと、入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、非エッジ成分増幅ステップの処理により増幅された非エッジ成分に第1のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整ステップと、入力輝度信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、第1の信号レベル調整ステップの処理により信号レベルが調整された非エッジ成分に第2のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整ステップと、第2の信号レベル調整ステップの処理により信号レベルが調整された非エッジ成分と、入力輝度信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分を加算する輝度信号加算ステップと、入力輝度信号、輝度信号加算ステップの処理による加算結果からなる出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整ステップとを含むことを特徴とする。
【0051】
本発明のプログラムは、入力された輝度信号である入力輝度信号を、エッジ成分、および、非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離ステップと、入力輝度信号分離ステップの処理により分離された非エッジ成分に基づいて、非エッジ成分の増幅量を設定し、非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅ステップと、入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、非エッジ成分増幅ステップの処理により増幅された非エッジ成分に第1のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整ステップと、入力輝度信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、第1の信号レベル調整ステップの処理により信号レベルが調整された非エッジ成分に第2のゲインを乗算し、非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整ステップと、第2の信号レベル調整ステップの処理により信号レベルが調整された非エッジ成分と、入力輝度信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分を加算する輝度信号加算ステップと、入力輝度信号、輝度信号加算ステップの処理による加算結果からなる出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整ステップとをコンピュータに実現させる。
【0052】
本発明の信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムにおいては、入力された輝度信号である入力輝度信号が、エッジ成分、および、非エッジ成分に分離され、その非エッジ成分に基づいて設定された増幅量で非エッジ成分が増幅され、入力色信号に基づいて設定された第1のゲインが非エッジ成分に乗算され、エッジ成分に基づいて設定された第2のゲインが非エッジ成分に乗算され、非エッジ成分と、エッジ成分が加算され、入力輝度信号、出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、入力色信号の信号レベルが調整される。
【0053】
【発明の実施の形態】
図8は、本発明を適用した画像処理装置の構成例を示す図である。
【0054】
図8において、画像処理装置110は、入力された信号を、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分(エッジ成分)と、それ以外の成分(非エッジ成分)に分離する分離回路11、入力された非エッジ成分の低周波成分と高周波成分を、それぞれ独立して強調する帯域分離増幅部111、画像の肌色部分に対応する輝度信号の振幅の強調量を調整する肌色処理部112、輝度信号の信号レベルに応じて振幅の強調量を調整する強調量調整部113、分離回路11により分離された輝度信号のエッジ成分と非エッジ成分を加算する加算器114、および、非エッジ成分が強調された輝度信号の補正量に基づいて、色信号レベルを調整する色信号レベル調整部115により構成されており、入力輝度信号121、並びに、入力色信号131Aおよび131Bを入力し、出力輝度信号127、並びに、出力色信号132Aおよび132Bを出力する。
【0055】
分離回路11は、非線形フィルタ等により構成され、画像処理装置110の外部より入力された入力輝度信号121を、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含むエッジ成分と、それ以外の非エッジ成分に分離し、エッジ成分からなる第1の輝度信号122を強調量調整部113および加算器114に供給し、さらに、非エッジ成分からなる第2の輝度信号123を帯域分離増幅部111に供給する。
【0056】
帯域分離強調部111は、分離回路11より供給された第2の信号123を、低周波成分および高周波成分に分離し、それぞれ増幅した後、増幅した2つの成分を加算した第3の輝度信号124を肌色処理部112に供給する。
【0057】
肌色処理部112は、画像処理装置110の外部より入力された入力色信号131Aおよび131Bから肌色部分を検出し、その部分に対応する輝度信号の強調量を調整し、調整後の第4の輝度信号125を強調量調整部113に供給する。
【0058】
強調量調整部113は、分離回路11により供給された第1の輝度信号122の信号レベルに基づいて、第4の輝度信号125の強調量を調整し、調整後の第5の輝度信号126を加算器114に供給する。
【0059】
加算器114は、分離回路11により供給された第1の輝度信号122、および、強調量調整部113により供給された第5の輝度信号126を加算し、加算後の出力輝度信号127を画像処理装置110の外部に出力するとともに、色信号レベル調整部115に供給する。
【0060】
色信号レベル調整部115は、加算器114により供給された出力輝度信号127、および、画像処理装置110の外部より入力された入力輝度信号121に基づいて、輝度信号に対する補正量を算出し、その補正量に基づいて、画像処理装置110の外部より入力された入力色信号131Aおよび131Bの信号レベルをそれぞれ調整し、調整後の信号からなる出力色信号132Aおよび132Bを画像処理装置110の外部に出力する。
【0061】
図9は、図8の帯域分離増幅部111の詳細な構成例を示す図である。
【0062】
図9において、帯域分離増幅部111は、入力された信号に含まれる所定の周波数より低い低周波成分を抽出するローパスフィルタ151、入力された信号を増幅する強調処理部152および155、入力された2つの信号の差分値を算出し、減算器として動作する加算器154、および、入力された2つの信号を加算する加算器154により構成され、入力された第2の輝度信号123を低周波成分と高周波成分に分離して強調した後、各成分を加算し、加算後の第3の輝度信号124を出力する。
【0063】
ローパスフィルタ151は、所定の周波数より高い高周波成分を遮断し、所定の周波数より低い低周波成分を通過させるフィルタであり、図8の分離回路11により供給された、入力輝度信号121の非エッジ成分からなる第2の輝度信号123より、低周波成分を抽出し、抽出した信号161を強調処理部152および加算器154に供給する。
【0064】
強調処理部152は、図10Aを参照して後述するルックアップテーブルを、内蔵する記憶部(図示せず)に予め保持しており、そのルックアップテーブルに基づいて、ローパスフィルタ151により供給された信号161を増幅する。また、強調処理部152は、信号161を増幅した信号163を加算器153に供給する。
【0065】
加算器153は、強調処理部152により供給された信号163に、強調処理部155により供給された信号164を加算し、第3の輝度信号124として図8の肌色処理部112に供給する。
【0066】
加算器154は、図8の分離回路11により供給された第2の輝度信号123より、ローパスフィルタ151により供給された信号161を減算し、信号162として強調処理部155に供給する。
【0067】
強調処理部155は、図10Bを参照して後述するルックアップテーブルを、内蔵する記憶部(図示せず)に予め保持しており、そのルックアップテーブルに基づいて、加算器154により供給された信号162を増幅する。また、強調処理部155は、信号162を増幅した信号164を加算器153に供給する。
【0068】
図10は、図9の強調処理部152および155により保持されるルックアップテーブルの例を示す図である。
【0069】
図10Aにおいて、曲線171は、強調処理部152が保持しているルックアップテーブルであり、横軸は強調処理部152の入力信号の信号レベルを表し、縦軸は強調処理部155の出力信号の信号レベルを表している。
【0070】
強調処理部152は、図10Aに示される曲線171を参照し、入力信号レベルに対応する出力信号レベルを出力する。図10Aに示されるように、曲線171は、信号レベルが所定のレベルX11以下の入力信号、または、X11より大きい所定のレベルX12より大きい入力信号に対応する部分と、信号レベルがX11より大きく、かつX12以下である入力信号に対応する部分とで、その傾きが異なる。すなわち、強調処理部152は、第2の輝度信号123の低周波成分である信号161の、適正レベルの上限値および下限値付近まで振幅が拡がる大きな振幅成分に対しては強調量を抑えて増幅する。
【0071】
また、図10Bにおいて、曲線172は、強調処理部155が保持しているルックアップテーブルであり、横軸は強調処理部155の入力信号の信号レベルを表し、縦軸は強調処理部155の出力信号の信号レベルを表している。
【0072】
強調処理部155は、図10Bに示される曲線172を参照し、入力信号レベルに対応する出力信号レベルを出力する。曲線172は、信号レベルが所定のレベルX13以下の入力信号に対応する直線、信号レベルがX13より大きく、かつ、X13より大きい所定のレベルX14以下である入力信号に対応する直線、信号レベルがX14より大きく、かつ、X14より大きい所定のレベルX15以下である入力信号に対応する直線、信号レベルがX15より大きく、かつ、X15より大きい所定のレベルX16以下である入力信号に対応する直線、並びに、信号レベルがX16より大きい入力信号に対応する直線により形成されている。
【0073】
図10Bに示されるように、曲線172は、信号レベルがX13より大きく、かつ、X14以下である入力信号に対応する直線の傾き、並びに、信号レベルがX15より大きく、かつ、X16以下である入力信号に対応する直線の傾きが最も大きい。また、曲線172の信号レベルがX14より大きく、かつ、X15以下である入力信号に対応する部分の、曲線172の傾きは「0」であり、そのとき出力される信号レベルは「0」である。
【0074】
すなわち、強調処理部155は、第2の輝度信号123の高周波成分である信号162の、適正レベルの上限値および下限値付近まで振幅が拡がる大きな振幅成分に対しては強調量を抑えて増幅するとともに、信号レベルが「0」付近においては小振幅成分を平滑化する。
【0075】
図9に戻り、分離回路11より出力された第2の輝度信号123は、帯域分離増幅部111のローパスフィルタ151に供給され、低周波成分を抽出される。抽出された信号161は、強調処理部152に供給され、図10Aに示されるルックアップテーブルに基づいて増幅される。増幅された信号163は、加算器153に供給される。
【0076】
信号161は、加算器154にも供給されており、分離回路11より出力された第2の輝度信号123は、加算器154において、低周波成分である信号161を減算され、高周波成分である信号162が抽出される。抽出された信号162は、強調処理部155に供給され、図10Bのルックアップテーブルに基づいて増幅され、信号164として、加算器153に供給される。加算器153において、信号163は、信号164と加算され、第3の輝度信号124として帯域分離増幅部111の外部に出力される。
【0077】
以上のようにして、帯域分離増幅部111は、非エッジ成分の信号レベルが「0」近傍でない部分に含まれるノイズ成分を強調せずに、非エッジ成分を強調することができる。また、強調処理部155における、「0」近傍に対する強調量を調節することにより、帯域分離増幅部111は、非エッジ成分の信号レベルが「0」近傍でない部分に含まれるノイズ成分を抑制、または、除去することも可能である。
【0078】
帯域分離増幅部111より出力された第3の輝度信号124は、図8の肌色処理部112に供給される。
【0079】
図11は、図8の肌色処理部112の詳細な構成例を示す図である。
【0080】
図11において、肌色処理部112は、入力された色信号を、輝度信号の調整量である出力信号に変換する変換処理部202、および、入力された2つの信号を乗算する乗算器201により構成され、入力された色信号のCb成分(入力色信号131A)、およびCr成分(入力色信号131B)に基づいて、第3の輝度信号124の強調量を調整し、信号125として出力する。
【0081】
変換処理部202は、内蔵する記憶部(図示せず)に、図12に示すような肌色検出テーブルを予め保持しており、この肌色検出テーブルに基づいて、入力色信号131Aおよび131Bより対応する画像が肌色であるか否かを判定し、判定結果に対応する信号レベルの信号211を加算器201に供給する。
【0082】
加算器201は、帯域分離増幅部111により供給された信号124に、変換処理部202により供給された信号211を乗算し、信号125として図8の強調量調整部113に供給する。
【0083】
図12は、図11の変換処理部202が保持する肌色検出テーブルの例を示す図である。
【0084】
図12Aにおいて、横軸は、入力された色信号のCb成分である入力色信号131Aの信号レベルを示し、縦軸は、入力された色信号のCr成分である入力色信号131Bの信号レベルを示す。また、直線221および222は、予め設定された所定の直線であり、直線221および直線222に挟まれた領域223は、肌色を示す領域である。すなわち、直線221および222は、領域223が肌色を示す領域となるように設定されている。
【0085】
変換処理部202は、入力色信号131Aおよび131Bの信号レベルの組み合わせが領域223に含まれる場合、対応する画像の色が肌色であると判定し、輝度信号の強調量を調整する係数として、信号レベルが「1」より小さい信号211を乗算器201に供給し、入力色信号131Aおよび131Bの信号レベルの組み合わせが領域223に含まれない場合、対応する画像の色が肌色ではないと判定し、輝度信号の強調量を調整する係数として、信号レベルが「1」の信号211を乗算器201に供給する。
【0086】
図12Bは、変換処理部202の変換特性の他の例を示している。図12Bにおいて、領域224は、領域223と同様に肌色を示す領域であり、所定のレベルX21以上であり、かつ、X21より大きい所定のレベルX22より小さい信号レベルのCb成分(入力色信号131A)と、所定のレベルL3以上であり、かつL3より大きい所定のレベルH3より小さい信号レベルのCr成分(入力色信号131B)の組み合わせにより構成される領域である。
【0087】
変換処理部202は、入力色信号131Aおよび131Bの信号レベルの組み合わせが領域224に含まれる場合、対応する画像の色が肌色であると判定し、輝度信号の強調量を調整する係数として、信号レベルが「1」より小さい信号211を乗算器201に供給し、入力色信号131Aおよび131Bの信号レベルの組み合わせが領域224に含まれない場合、対応する画像の色が肌色ではないと判定し、輝度信号の強調量を調整する係数として、信号レベルが「1」の信号211を乗算器201に供給する。
【0088】
加算器201は、変換処理部202より供給された信号211を、第3の輝度信号124に乗算する。以上のようにして、肌色処理部112は、肌色の画像に対応する輝度信号の強調量を調整する。
【0089】
以上のように、変換処理部202は、入力色信号131Aおよび信号131Bの信号レベルに対して、図12Aに示されるような2本の直線により肌色領域を指定してもよいし、図12Bに示されるような上限値と下限値を入力色信号131Aおよび信号131Bに対して設定することにより、肌色領域を指定してもよい。
【0090】
以上のようにして、肌色処理部112は、強調された輝度信号のエッジ成分の、対応する画像の色が肌色である部分の強調量を最適な値に調整することができる。
【0091】
肌色処理部112より出力された第4の輝度信号125は、図8の強調量調整部113に供給される。
【0092】
図13は、図8の強調量調整部113の詳細な構成例を示す図である。
【0093】
図13において、強調量調整部113は、入力信号を出力信号に変換するルックアップテーブル251、および入力された2つの信号を乗算する乗算器252により構成されており、分離回路11により供給された輝度信号のエッジ成分からなる第1の輝度信号122に基づいて、肌色処理部112により供給された第4の輝度信号125の強調量を調整して、第5の輝度信号126として出力する。
【0094】
ルックアップテーブル251は、内蔵する記憶部(図示せず)に予め保持されている変換テーブルに基づいて、入力された第1の輝度信号122を信号261に変換する。
【0095】
図14は、図13のルックアップテーブル251に保持される変換テーブルの例を示す図である。
【0096】
図14において、横軸は第1の輝度信号122の信号レベルを表しており、縦軸は信号261の信号レベルを表している。ルックアップテーブル251は、曲線271に基づいて、「0」から、「0」より大きい所定のレベルH4までの、第1の輝度信号122の信号レベルに対応する信号レベルの信号261を出力する。なお、図14に示すように、第1の輝度信号122の信号レベルが所定のレベルX31以上であり、かつ、X31より大きい所定のレベルX32以下である場合、ルックアップテーブル251は、信号レベルがH4の信号261を出力する。
【0097】
すなわち、ルックアップテーブル251は、信号261を出力することにより、図15に示すような乗算器252の入出力特性(信号125と信号126の信号レベルの比)を、直線281から直線282の範囲で、原点を中心に回転させるように、変化させる。
【0098】
乗算器252より出力された信号126は、図8の加算器114に供給され、加算器114において、信号122を加算され、出力輝度信号127として、画像処理装置110の外部に出力される。
【0099】
以上のようにして、強調量調整部113は、信号レベルが黒近傍または白近傍に位置する非エッジ成分の強調量を抑制し、波形歪の発生を抑制することができる。
【0100】
また、出力輝度信号127は、色信号レベル調整部115にも供給される。
【0101】
図16は、色信号レベル調整部115の詳細な構成例を示す図である。図16において、色信号レベル調整部301は、補正後の輝度信号である出力輝度信号127より、補正前の輝度信号である入力輝度信号121を除算し、補正量を算出する除算器301、除算器301により算出された補正量を、入力色信号131Aに乗算する乗算器302A、同様に、除算器301により算出された補正量を、入力色信号131Bに乗算する乗算器302B、乗算器302Aの入力と出力の信号レベルを比較する比較器303A、同様に、乗算器302Bの入力と出力の信号レベルを比較する比較器303B、比較器303Aの出力に基づいて、乗算器302Aの入力信号と出力信号のいずれか一方を選択し、色信号レベル調整部115の外部に出力するセレクタ304A、同様に、比較器303Bの出力に基づいて、乗算器302Bの入力信号と出力信号のいずれか一方を選択し、色信号レベル調整部115の外部に出力するセレクタ304Bにより構成される。
【0102】
除算器301は、図8の加算器114より供給された出力輝度信号127を、画像処理装置110の外部より入力された入力輝度信号121で除算し、その結果を信号311として乗算器302Aおよび302Bに供給する。
【0103】
乗算器302Aは、入力された色信号のCb成分である入力色信号131Aに、除算器301により供給された信号311を乗算し、乗算結果である信号312Aを比較器303Aおよびセレクタ304Aに供給する。
【0104】
同様に、乗算器302Bは、入力された色信号のCr成分である入力色信号131Bに、除算器301により供給された信号311を乗算し、乗算結果である信号312Bを比較器303Bおよびセレクタ304Bに供給する。
【0105】
比較器303Aは、乗算器302Aの入力信号である入力色信号131Aの信号レベルと、乗算器302Aの出力信号である信号312Aの信号レベルを比較し、比較結果である信号313Aをセレクタ304Aに供給する。
【0106】
同様に、比較器303Bは、乗算器302Bの入力信号である入力色信号131Bの信号レベルと、乗算器302Bの出力信号である信号312Bの信号レベルを比較し、比較結果である信号313Bをセレクタ304Bに供給する。
【0107】
セレクタ304Aは、比較器303Aにより供給された信号313Aに基づいて、入力された信号312Aおよび入力色信号131Aの内、信号レベルが大きい方を選択し、出力色信号132Aとして画像処理装置110の外部に出力する。
【0108】
同様に、セレクタ304Bは、比較器303Bにより供給された信号313Bに基づいて、入力された信号312Bおよび入力色信号131Bの内、信号レベルが大きい方を選択し、出力色信号132Bとして画像処理装置110の外部に出力する。
【0109】
色信号レベル調整部115は、除算器301において、非エッジ成分を強調された輝度信号である信号127から、補正前の輝度信号である入力輝度信号121を除算し、画像処理装置における輝度信号への補正量を算出する。そして、色信号レベル調整部115は、乗算器302Aにおいて、その補正量を色信号のCb成分である入力色信号131Aに乗算し、比較器303Aにおいて、乗算後の色信号のCb成分である信号312Aの信号レベルと、入力色信号131Aの信号レベルを比較し、セレクタ304Aにおいて、その比較結果に基づいて、信号131Aおよび信号312Aの内、信号レベルの大きい方を選択して、出力色信号132Aとして出力する。
【0110】
また、色信号レベル調整部115は、入力色信号131Bに対しても、入力色信号131Aに対する場合と同様に、乗算器302B、比較器303B、および、セレクタ304Bを用いて色信号レベルを調整し、輝度信号に対する補正量を乗算された色信号である信号312Bと、入力色信号131Bの内、信号レベルの大きい方を選択して、出力色信号132Bとして出力する。
【0111】
以上のようにして、色信号レベル調整部115は、輝度信号の補正量に合わせて色信号の信号レベルを調整する際に、調整後の色信号の信号レベルが調整前の色信号の信号レベルより小さくなる部分については調整前の色信号レベルを出力するようにし、色信号の信号レベルが「0」になることを防止し、対応する画像の「色消え」を防止することができる。
【0112】
次に、図8の画像処理装置110の動作を説明する。
【0113】
画像処理装置110に入力された入力輝度信号121は、分離回路11に供給され、エッジ成分と非エッジ成分に分離される。そして、分離された非エッジ成分である第2の輝度信号123は、帯域別分離増幅部111に供給され、強調処理が施され、低周波成分と高周波成分とをそれぞれ独立して強調される。
【0114】
画像処理装置110による強調処理について、図17および図18のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図19乃至図23を参照して説明する。
【0115】
最初に図17のステップS1において、帯域分離増幅部111のローパスフィルタ151は、第2の輝度信号123から低周波数成分を抽出し、信号161として強調処理部152および加算器154に供給する。
【0116】
図19は、信号161の波形の例を示す図である。図19において、信号161には、低周波の振幅成分161Cおよび161Dが含まれている。なお、信号161に含まれる振幅成分161Dの振幅の方が、振幅成分161Cの振幅より大きく形成されている。
【0117】
次に、入力輝度信号123および信号161を取得した加算器154は、ステップS2において、取得した入力輝度信号123より信号161を減算し、高周波成分を抽出する。そして、加算器154は、抽出した高周波成分である信号162を強調処理部155に供給する。
【0118】
図20は、信号162の波形の例を示す図である。図20において、信号162には、高周波の小振幅成分からなるノイズ成分162A−1乃至162A−9、並びに、高周波の振幅成分162Bが含まれている。なお、信号162に含まれる振幅成分162Bは、図19の振幅成分161Cの振幅と同じ大きさの振幅で形成されている。また、ノイズ成分162A−1乃至162A−9は、振幅成分162Bより小さい振幅で形成されている。
【0119】
そして、ステップS3において、強調処理部152は、ローパスフィルタ151により供給された信号161に基づいて、抽出した第2の輝度信号の低周波成分(信号161)の信号レベルが第1の閾値(X11)以下か否かを判定し、第1の閾値以下であると判定すると、強調処理部152は、ステップS4に処理を進め、第2の輝度信号の低周波成分(信号161)に第1の係数を乗算する。すなわち、図10Aに示されるように、強調処理部152は、信号161の信号レベルがX11以下である場合、信号161に比較的小さい係数を乗算する。
【0120】
第1の係数を乗算すると強調処理部152は、乗算結果である信号163を加算器153に供給し、処理を図18のステップS8に進める。
【0121】
また、図17のステップS3において、抽出した第2の輝度信号の低周波成分の信号レベルが第1の閾値より大きく、第1の閾値以下ではないと判定した場合、強調処理部152は、ステップS5に処理を進め、抽出した第2の輝度信号の低周波成分(信号161)の信号レベルが第2の閾値以下か否かを判定する。
【0122】
第2の閾値以下であると判定すると、強調処理部152は、ステップS6に処理を進め、第2の輝度信号の低周波成分(信号161)に第2の係数を乗算する。すなわち、図10Aに示されるように、強調処理部152は、信号161の信号レベルがX11より大きく、かつ、X12以下である場合、信号161に比較的大きい係数を乗算する。
【0123】
第2の係数を乗算すると強調処理部152は、乗算結果である信号163を加算器153に供給し、処理を図18のステップS8に進める。
【0124】
また、図17のステップS5において、抽出した第2の輝度信号の低周波成分の信号レベルが第2の閾値より大きく、第2の閾値以下ではないと判定した場合、強調処理部152は、ステップS7に処理を進め、第2の輝度信号の低周波成分(信号161)に第3の係数を乗算する。すなわち、図10Aに示されるように、強調処理部152は、信号161の信号レベルがX12より大きい場合、信号161に比較的小さい係数を乗算する。
【0125】
第3の係数を乗算すると強調処理部152は、乗算結果である信号163を加算器153に供給し、処理を図18のステップS8に進める。
【0126】
以上のように、ステップS3乃至S7の処理により、図19の信号161は、強調され、図21に示すような信号163に変換される。図21は、信号163の波形の例を示す図である。図21において、信号163に含まれる低周波の振幅成分163Cは、図19の信号161に含まれる振幅成分161Cを強調したものであり、同様に、信号163に含まれる低周波の振幅成分163Dは、図19の信号161に含まれる振幅成分161Dを強調したものである。また、振幅成分163Cおよび163Dは、図10Aに示されるルックアップテーブルにより、適正レベルの上限値H1および下限値L1を超えないように調整されて強調されており、強調前は互いに異なっていた振幅の大きさが同じになっている。
【0127】
図18のステップS8において、強調処理部155は、加算器154により供給された信号162に基づいて、抽出した第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第3の閾値(X13)以下か否かを判定し、第3の閾値以下であると判定すると、強調処理部155は、ステップS9に処理を進め、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)に第4の係数を乗算する。すなわち、図10Bに示されるように、強調処理部155は、信号162の信号レベルがX13以下である場合、信号162に比較的小さい係数を乗算する。
【0128】
第4の係数を乗算すると強調処理部155は、乗算結果である信号164を加算器153に供給し、処理を図18のステップS17に進める。
【0129】
また、図18のステップS8において、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第3の閾値(X13)より大きく、第3の閾値以下ではないと判定した場合、強調処理部155は、ステップS10に処理を進め、抽出した第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第4の閾値(X14)以下か否かを判定する。
【0130】
信号162の信号レベルが第4の閾値以下であると判定した場合、強調処理部155は、ステップS11に処理を進め、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)に第5の係数を乗算する。すなわち、図10Bに示されるように、強調処理部155は、信号162の信号レベルがX13より大きく、かつ、X14以下である場合、信号162に比較的大きい係数を乗算する。
【0131】
第5の係数を乗算すると強調処理部155は、乗算結果である信号164を加算器153に供給し、処理を図18のステップS17に進める。
【0132】
さらに、図18のステップS10において、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第4の閾値(X14)より大きく、第4の閾値以下ではないと判定した場合、強調処理部155は、ステップS12に処理を進め、抽出した第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第5の閾値(X15)以下か否かを判定する。
【0133】
信号162の信号レベルが第5の閾値以下であると判定した場合、強調処理部155は、ステップS13に処理を進め、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)に第6の係数を乗算する。すなわち、図10Bに示されるように、強調処理部155は、信号162の信号レベルがX14より大きく、かつ、X15以下である場合、信号162に値が「0」の係数を乗算し、信号162を平滑化する。
【0134】
第6の係数を乗算すると強調処理部155は、乗算結果である信号164を加算器153に供給し、処理を図18のステップS17に進める。
【0135】
また、図18のステップS12において、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第5の閾値(X15)より大きく、第5の閾値以下ではないと判定した場合、強調処理部155は、ステップS14に処理を進め、抽出した第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第6の閾値(X16)以下か否かを判定する。
【0136】
信号162の信号レベルが第6の閾値以下であると判定した場合、強調処理部155は、ステップS15に処理を進め、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)に第7の係数を乗算する。すなわち、図10Bに示されるように、強調処理部155は、信号162の信号レベルがX15より大きく、かつ、X16以下である場合、信号162に比較的大きい係数を乗算する。
【0137】
第7の係数を乗算すると強調処理部155は、乗算結果である信号164を加算器153に供給し、処理を図18のステップS17に進める。
【0138】
さらに、図18のステップS14において、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)の信号レベルが第6の閾値(X16)より大きく、第5の閾値以下ではないと判定した場合、強調処理部155は、ステップS16に処理を進め、第2の輝度信号の高周波成分(信号162)に第8の係数を乗算する。すなわち、図10Bに示されるように、強調処理部155は、信号162の信号レベルがX16より大きい場合、信号162に比較的小さい係数を乗算する。
【0139】
第8の係数を乗算すると強調処理部155は、乗算結果である信号164を加算器153に供給し、処理を図18のステップS17に進める。
【0140】
以上のように、ステップS8乃至S16の処理により、図20の信号162は、強調され、図22に示すような信号164に変換される。図22は、信号164の波形の例を示す図である。図22において、信号164に含まれる高周波の振幅成分164Bは、図20の信号162に含まれる振幅成分162Bを強調したものである。また、信号164は、図10Bに示されるルックアップテーブルに基づいて強調された信号であり、図20の信号162に含まれていたノイズ成分162A−1乃至162A−9は、全て平滑化されている。
【0141】
ステップS17において、信号163および164を供給された加算器153は、輝度信号の非エッジ成分の低周波成分である信号163に、輝度信号の非エッジ成分の高周波成分である信号164を加算し、第3の輝度信号124を生成し、強調処理を終了する。
【0142】
加算器153は、図21に示される信号163に、図22に示される信号164を加算し、図23に示される第3の輝度信号124が生成される。図23は第3の輝度信号124の波形の例を示す図である。図23において、第3の輝度信号124に含まれる振幅成分124Bは、図22に示される振幅成分164Bに対応し、第3の輝度信号124に含まれる振幅成分124Cおよび124Dは、図21に示される振幅成分163Cおよび163Dにそれぞれ対応している。
【0143】
画像処理装置110は、帯域分離増幅部111において、上述した強調処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0144】
以上のようにして、第2の輝度信号123は、帯域分離増幅部111において、図23に示すように、適正レベルの上限値H1および下限値L1を超えないように調整されて強調された第3の輝度信号124に変換される。
【0145】
以上のように、帯域分離増幅部111は、非エッジ成分の信号レベルが「0」近傍でない部分に含まれるノイズ成分を強調せずに、非エッジ成分を強調することができる。また、強調処理部155における、「0」近傍に対する強調量を調節することにより、帯域分離増幅部111は、非エッジ成分の信号レベルが「0」近傍でない部分に含まれるノイズ成分を抑制、または、除去することも可能である。
【0146】
そして、図23の第3の輝度信号124は、肌色処理部112に供給される。第3の輝度信号124は、肌色検出部112において、入力色信号131Aおよび131Bに基づいて、対応する画像が肌色の部分が検出され、その部分について強調量が調整される。
【0147】
図24のフローチャートを参照して、画像処理装置110による肌色調整処理について説明する。
【0148】
最初にステップS31において、変換処理部202は、色信号のCb成分である入力色信号131A、および、Cr成分である入力色信号131Bを取得し、予め保持しいている、図12に示されるような肌色検出テーブルを用いて、入力色信号131Aおよび131Bに対応する画像の色が肌色であるか否かを判定する。
【0149】
入力色信号131Aおよび131Bに対応する画像の色が肌色であると判定した場合、変換処理部202は、ステップS32に処理を進め、第3の輝度信号に乗算するゲイン値を予め決められた「1」より小さい所定の値に設定し、設定したゲイン値を乗算器201に供給し、処理をステップS34に進める。
【0150】
また、ステップS31において、入力色信号131Aおよび131Bに対応する画像の色が肌色ではないと判定した場合、変換処理部202は、処理をステップS33に進め、第3の輝度信号に乗算するゲイン値を「1」に設定し、設定したゲイン値を乗算器201に供給し、処理をステップS34に進める。
【0151】
ステップS34において、ゲイン値を供給された乗算器201は、入力された第3の輝度信号124にゲイン値を乗算し、第4の輝度信号を生成する。第4の輝度信号を生成した乗算器201は、肌色調整処理を終了する。
【0152】
画像処理装置110は、肌色処理部112において、以上のような肌色調整処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0153】
以上のようにして、第3の輝度信号124は、肌色処理部112において、対応する画像の色が肌色の部分について、強調量を調整された第4の輝度信号125に変換される。
【0154】
以上のように、肌色処理部112は、強調された輝度信号の非エッジ成分の、対応する画像の色が肌色である部分の強調量を最適な値に調整することができる。
【0155】
そして、その第4の輝度信号125は、強調量調整部113に供給される。第4の輝度信号125は、強調量調整部113において、第1の輝度信号122に基づいて、白近傍または黒近傍の第4の輝度信号125が検出され、その部分について強調量が調整される。
【0156】
図25のフローチャートを参照して、画像処理装置110による強調量調整処理について説明する。また、必要に応じて、図26乃至図28を参照して説明する。
【0157】
最初に、ステップS51において、強調量調整部113のルックアップテーブル251は、第1の輝度信号122を取得し、取得した第1の輝度信号122の信号レベルを検出すると、内蔵する記憶部(図示せず)に予め保持している、図14に示すような変換テーブルを用いて、検出した第1の輝度信号122の信号レベルに対応する、第4の輝度信号に乗算するゲイン値を設定する。そしてルックアップテーブル251は、設定したゲイン値を乗算器252に供給する。
【0158】
ゲイン値を供給された乗算器252は、ステップS52において、入力された第4の輝度信号に、供給されたゲイン値を乗算し、第5の輝度信号を生成する。第5の輝度信号を生成した乗算器252は、強調量調整処理を終了する。
【0159】
図26は、乗算器252に供給された第4の輝度信号125の波形の例を示す図である。図26において、第4の輝度信号125には、互いに同じ大きさに強調された振幅成分125A,125B、および125Cが含まれる。
【0160】
図26の第4の輝度信号125に含まれる振幅成分125A,125B、および125Cは、入力輝度信号のエッジ成分である第1の輝度信号122を加算した場合、その振幅の中心となる信号レベルがそれぞれ異なる。すなわち、振幅成分125Aは、その振幅の中心となる信号レベルが他と比べて最も小さく、黒近傍で振幅し、振幅成分125Cは、その振幅の中心となる信号レベルが他と比べて最も大きく、白近傍で振幅し、振幅成分125Bは、全階調の中間部分で振幅する。
【0161】
従って、ルックアップテーブル251は、保持している図14の変換テーブルを用いて、第1の輝度信号の、これらの振幅成分125A,125B、および125Cにそれぞれ対応する部分の信号レベルより、各振幅成分に乗算するゲイン値を設定し、設定したゲイン値を乗算器252に供給する。乗算器252は、供給されたゲイン値を、図26の第4の輝度信号125に乗算し、第5の輝度信号126を生成する。
【0162】
図27は、生成された第5の輝度信号126の波形の例を示す図である。
【0163】
図27において、第5の輝度信号126に含まれる振幅成分126A,126B、および126Cは、それぞれ、図26の第4の輝度信号125に含まれる振幅成分125A,125B、および125Cに対応しているが、ゲイン値を乗算された結果、振幅成分126Bの振幅が一番大きくなっている。
【0164】
このような第5の振幅成分126に、エッジ成分である第1の輝度信号122を加算すると、図28に示されるような波形の出力輝度信号127になる。図28において、出力輝度信号127に含まれる振幅成分127A,127B、および127Cは、それぞれ、図27の第5の輝度信号126に含まれる振幅成分126A,126B、および126Cに対応している。振幅成分127Aおよび127Cは、振幅成分127Bと比べて、その振幅が小さくなるように強調量を調整されており、出力輝度信号127は、階調レベルの上限値H5から下限値L5までの範囲内で形成されている。
【0165】
画像処理装置110は、強調量調整部113において、以上のような強調量調整処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0166】
以上のようにして、第4の輝度信号125は、強調量調整部113において、第1の輝度信号の信号レベルに応じて強調量を調整された第5の輝度信号126に変換される。
【0167】
以上のように、強調量調整部113は、信号レベルが黒近傍または白近傍に位置する非エッジ成分の強調量を抑制し、波形歪の発生を抑制することができる。
【0168】
そして、その第5の輝度信号126は、加算器114に供給され、第1の輝度信号と加算され、出力輝度信号127に変換され、画像処理装置110の外部に出力される。
【0169】
また、出力輝度信号127は、色信号レベル調整部115にも供給され、色信号のレベル調整に用いられる。入力色信号131Aおよび131Bは、色信号レベル調整部115において、入力輝度信号121および出力輝度信号127に基づいて、信号レベルを調整される。
【0170】
画像処理装置110による色信号レベル調整処理について、図29のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図30乃至図35を参照して説明する。
【0171】
なお、色信号レベル調整処理において、色信号のCr成分である入力色信号131Bは、乗算器302B、比較器303B、および、セレクタ304Bにより、色信号のCb成分である入力色信号131Aが、乗算器302A、比較器303A、およびセレクタ304Aにより処理される場合と同様に処理される。従って、以下においては、入力色信号131Aおよび131B、乗算器302Aおよび302B、比較器303Aおよび303B、並びに、セレクタ304Aおよび304Bをそれぞれ区別せずに、単に、入力色信号131、乗算器302、比較器303、およびセレクタ304と称する。また、それに伴い、信号312Aおよび312B、信号313Aおよび313B、並びに、出力色信号132Aおよび132Bも、それぞれ区別せずに、単に、信号312、信号313、および出力色信号132と称する。
【0172】
最初に、ステップS71において、色信号レベル調整部115の除算器301は、取得した出力輝度信号127を入力輝度信号121で除算して輝度信号の強調量を算出し、色信号の信号レベルを調整する色信号ゲイン値を算出する。そして、除算器301は、算出した色信号ゲイン値からなる信号311を乗算器302に供給する。
【0173】
図30は、入力輝度信号121の波形の例を示す図である。図30に示されるように、入力輝度信号121は、時刻「0」から時刻X41までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X41から時刻X42までの区間において、その信号レベルがM6となる。また、時刻X42から時刻X44までの区間において、入力輝度信号121は、M6を中心に、最大値をH6とし、最小値をL6として振幅する。このとき、時刻X43における入力輝度信号121の信号レベルはM6である。そして、入力輝度信号121は、時刻X44から時刻X45までの区間において、その信号レベルがM6となり、時刻X45以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0174】
図31は、出力輝度信号127の波形の例を示す図である。図31に示されるように、出力輝度信号127は、時刻「0」から時刻X41までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X41から時刻X42までの区間において、その信号レベルがM6となる。また、時刻X42から時刻X44までの区間において、出力輝度信号127は、M6を中心に、最大値をH7とし、最小値をL7として振幅する。このとき、時刻X43における出力輝度信号127の信号レベルはM6である。そして、出力輝度信号127は、時刻X44から時刻X45までの区間において、その信号レベルがM6となり、時刻X45以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0175】
乗算器301は、図31に示されるような出力輝度信号127を、図30に示されるような入力輝度信号121で除算し、図32に示されるような信号311を生成する。
【0176】
図32は、信号311の波形の例を示す図である。信号311は、出力輝度信号127を、入力輝度信号121を用いて除算した結果であり、図32に示されるように、時刻「0」から時刻X42までの区間において、その信号レベルが「1」となり、時刻X42から時刻X43までの区間において、その信号レベルがH8となり、時刻X43から時刻X44までの区間において、その信号レベルがL8となり、時刻X44以降の区間において、その信号レベルが「1」となる。
【0177】
すなわち、入力輝度信号121は、画像処理装置110により、時刻X42からX44までの振幅部分についてのみ、補正された出力信号127に変換されている。
【0178】
ステップS72において、色信号ゲイン値からなる信号311を供給された乗算器302は、入力色信号131に信号311を乗算し、信号312として比較器303およびセレクタ304に供給する。
【0179】
図33は、入力色信号131の波形の例を示す図である。図33に示されるように、入力色信号131は、時刻「0」から時刻X41までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X41から時刻X42までの区間において、その信号レベルがM9となる。また、時刻X42から時刻X44までの区間において、入力色信号131は、M9を中心に、最大値をH9とし、最小値をL9として振幅する。このとき、時刻X43における入力色信号131の信号レベルはM9である。そして、入力色信号131は、時刻X44から時刻X45までの区間において、その信号レベルがM9となり、時刻X45以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0180】
図33に示される入力信号131は、乗算器302において、図32に示される信号311を乗算され、信号312に変換される。図34は、信号312の波形の例を示す図である。図34に示されるように、信号312は、時刻「0」から時刻X41までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X41から時刻X42までの区間において、その信号レベルがM9となる。また、時刻X42から時刻X44までの区間において、信号312は、M9を中心に、最大値をH10とし、最小値をL10として振幅する。このとき、時刻X43における信号312の信号レベルはM9である。そして、信号312は、時刻X44から時刻X45までの区間において、その信号レベルがM9となり、時刻X45以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0181】
ステップS73において、比較器303は、乗算器302より供給された信号312の信号レベルと、入力色信号131の信号レベルを比較し、比較結果をセレクタ304に供給する。
【0182】
そして、ステップS74において、セレクタ304は、供給された比較結果に基づいて、入力色信号131の信号レベルの方が、信号312の信号レベルより大きいか否かを判定する。入力色信号131の信号レベルの方が大きいと判定した場合、セレクタ304は、ステップS75に進み、入力色信号131を選択し、出力色信号132として出力する。出力色信号132を出力したセレクタ304は、色信号レベル調整処理を終了する。
【0183】
また、ステップS74において、信号312の信号レベルが、入力色信号131の信号レベル以上であり、入力色信号131の信号レベルの方が大きくないと判定した場合、セレクタ304は、ステップS76に進み、信号312を選択し、出力色信号132として出力する。出力色信号132を出力したセレクタ304は、色信号レベル調整処理を終了する。
【0184】
すなわち、セレクタ304は、図33に示される信号131、および、図34に示される信号312の内、信号レベルが大きい方を選択し、出力色信号132として出力する。
【0185】
図35は、出力色信号132の波形の例を示す図である。図35に示されるように、出力色信号132は、時刻「0」から時刻X41までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X41から時刻X42までの区間において、その信号レベルがM9となる。また、時刻X42から時刻X44までの区間において、出力色信号132は、最大値をH10とし、最小値をL9として振幅する。このとき、時刻X43における出力色信号132の信号レベルはM9である。そして、出力色信号132は、時刻X44から時刻X45までの区間において、その信号レベルがM9となり、時刻X45以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0186】
すなわち、時刻「0」から、時刻X43までの区間において、信号312の信号レベルが、入力色信号131の信号レベル以上であるので、セレクタ304は、信号312を選択し、出力色信号132として出力する。また、時刻X43から、時刻X44までの区間において、入力色信号131の信号レベルが、信号312の信号レベルより大きいので、セレクタ304は、入力色信号131を選択し、出力色信号132として出力する。さらに、時刻X44以降の区間において、信号312の信号レベルが、入力色信号131の信号レベル以上であるので、セレクタ304は、信号312を選択し、出力色信号132として出力する。
【0187】
画像処理装置110は、色信号レベル調整部115において、以上のような色信号レベル調整処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0188】
以上のように、出力色信号132として、信号レベルを調整される前後の信号の内、信号の大きい方が適用されるので、出力色信号の信号レベルが「0」になることが防止される。これにより、画像処理装置110は、色信号の処理において発生する、信号に対応する画像の色消えを防止し、コントラストを改善することができる。そして、その出力色信号132は、画像処理装置110の外部に出力される。
【0189】
以上のようにして、画像処理装置110は、輝度信号の信号レベルに応じて補正量を調整して、入力輝度信号121、並びに、入力色信号131Aおよび131Bに対して、より効果的な補正処理を行う。
【0190】
以上において、帯域分離増幅部111は、図9に示されるように、入力された第2の輝度信号123を低周波成分と高周波成分に分離し、それぞれ、独立して増幅した後、増幅した低周波成分と高周波成分とを加算して第3の輝度信号124を生成するように説明したが、これに限らず、例えば、図36に示すように、低周波成分と高周波成分を分離したまま、増幅した輝度信号を肌色処理部112に供給するようにしてもよい。
【0191】
図36は、本発明を適用した画像処理装置の他の構成例を示す図である。
【0192】
図36において、画像処理装置400は、入力輝度信号121をエッジ成分(第1の輝度信号122)と非エッジ成分(第2の輝度信号123)に分離する分離回路11、分離回路11により供給された第2の輝度信号123を低周波成分および高周波成分に分離し、それぞれ、独立して増幅する帯域分離増幅部401、供給された低周波成分および高周波成分の各成分に対して処理する肌色処理部402および強調量調整部403、補正処理後の非エッジ成分の低周波成分および高周波成分を加算し、さらに、エッジ成分を加算し、出力輝度信号127を生成する合成回路404、並びに、入力輝度信号121および出力輝度信号に基づいて、入力色信号131Aおよび131Bの信号レベルを調整する色信号レベル調整部115により構成されている。
【0193】
帯域分離増幅部401は、図9に示される帯域分離増幅部111から加算器153を除いた構成となっており、ローパスフィルタ151、強調処理部152および155、並びに、加算器154により構成されている。すなわち、分離回路11より供給された第2の輝度信号123は、帯域分離増幅部401のローパスフィルタ151に供給され、低周波成分を抽出される。第2の輝度信号123の低周波成分である信号161は、強調処理部152に供給され、図10Aに示されるようなルックアップテーブルに基づいて増幅され、信号163として肌色処理部402に供給される。
【0194】
また、信号161は、加算器154にも供給される。分離回路11より供給された第2の輝度信号123は、加算器154において、低周波成分である信号161を減算され、高周波成分である信号162が抽出される。信号162は、強調処理部155に供給され、図10Bに示されるルックアップテーブルに基づいて増幅され、信号164として肌色処理部402に供給される。
【0195】
肌色処理部402は、輝度信号の非エッジ成分の低周波成分である信号163、および、輝度信号の非エッジ成分の高周波成分である信号164のそれぞれに対して図11に示すような構成を備えており、図24のフローチャートを参照して説明したような肌色処理を各信号に対して実行する。肌色処理部402は、肌色処理を施した、低周波成分および高周波成分の信号を、強調処理調整部403にそれぞれ供給する。
【0196】
強調処理調整部403は、供給された低周波成分および高周波成分のそれぞれに対して、図13に示すような構成を備えており、図25のフローチャートを参照して説明したような強調量調整処理を各信号に対して実行する。強調量調整部403は、強調量調整処理を施した、低周波成分および高周波成分の信号を合成回路404に供給する。
【0197】
合成回路404は、図9の加算器153に対応する加算器405、図8の加算器114に対応する加算器406により構成されている。加算器405は、強調量調整部403により供給された低周波成分である信号411に、強調量調整部403により供給された高周波成分である信号412を加算し、信号413として加算器406に供給する。加算器406は、加算器405により供給された信号413に、分離回路11により供給された信号122を加算し、出力色信号127を生成する。
【0198】
以上のように、帯域分離増幅部111に含まれる加算器153を強調量調整部113の後段に配置し、帯域分離増幅部111が非エッジ成分の低周波成分および高周波成分をそれぞれ独立して出力するようにし、肌色処理部112および強調量調整部113が、各成分に対して、それぞれ、処理を行うようにしてもよい。
【0199】
なお、この場合における画像処理装置110による強調処理は、図17のフローチャートを参照して説明した場合とほぼ同様に処理が行われるので、その説明は省略する。
【0200】
また、以上のほかにも、画像処理装置110は、例えば、回路規模を抑えるため、図37に示すように、帯域分離増幅部111の代わりに、図9の強調処理部152または155と同様の強調処理部421で構成するようにしてもよい。
【0201】
図37は、本発明を適用した画像処理装置110のさらに他の構成例を示す図である。
【0202】
図37において、画像処理装置420は、図8に示される画像処理装置110の帯域分離増幅部111を強調処理部421に置き換えた構成となっている。
【0203】
強調処理部421は、図38を参照して後述するルックアップテーブルを、内蔵する記憶部(図示せず)に予め保持しており、そのルックアップテーブルに基づいて、分離回路11により供給された第2の輝度信号123を増幅する。また、強調処理部421は、第2の輝度信号123を増幅した信号431を肌色処理部112に供給する。
【0204】
図38は、図37の強調処理部421により保持されるルックアップテーブルの例を示す図である。
【0205】
図38において、曲線441は、強調処理部421が保持しているルックアップテーブルであり、横軸は入力信号である第2の輝度信号123の信号レベルを表し、縦軸は出力信号である信号431の信号レベルを表している。
【0206】
強調処理部421は、図38に示される曲線441を参照し、入力信号レベルに対応する出力信号レベルを出力する。図38に示されるように、曲線441は、信号レベルが所定のレベルX51以下の入力信号に対応する直線、信号レベルがX51より大きく、かつ、X51より大きい所定のレベルX52以下である入力信号に対応する直線、信号レベルがX52より大きく、かつ、X52より大きい所定のレベルX53以下である入力信号に対応する直線、信号レベルがX53より大きく、かつ、X53より大きい所定のレベルX54以下である入力信号に対応する直線、並びに、信号レベルがX54より大きい入力信号に対応する直線により形成されている。
【0207】
図38に示されるように、曲線441は、信号レベルがX51より大きく、かつ、X52以下である入力信号に対応する直線の傾き、並びに、信号レベルがX53より大きく、かつ、X54以下である入力信号に対応する直線の傾きが最も大きい。また、曲線441の信号レベルがX52より大きく、かつ、X53以下である入力信号に対応する直線の傾きが最も小さい。
【0208】
すなわち、強調処理部421は、第2の輝度信号123に含まれる、適正レベルの上限値および下限値付近まで振幅が拡がる大きな振幅に対しては、強調量を抑えて増幅するとともに、信号レベルが「0」付近において振幅する小振幅成分に対しては、増幅しない、若しくは、平滑化する。
【0209】
次に、図37の画像処理装置420による強調処理について、図39のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図40および41を参照して説明する。
【0210】
最初に、ステップS91において、強調処理部421は、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第1の閾値(X51)以下であるか否かを判定する。
【0211】
図40は、強調処理部421に供給される第2の輝度信号123の波形の例を示す図である。図40において、第2の輝度信号123には、ノイズ成分123A−1乃至123A−3、比較的振幅の小さい振幅成分123B、比較的振幅の大きい振幅成分123Cが含まれている。
【0212】
図39のステップS91において、第2の輝度信号123の信号レベルが、第1の閾値以下であると判定した場合、強調処理部421は、ステップS92に処理を進め、第2の輝度信号123に第1の係数を乗算する。すなわち、図38に示されるように、強調処理部421は、第2の輝度信号123の信号レベルがX51以下である場合、第2の輝度信号123に、図38に示される直線441の、信号レベルがX51以下の入力信号に対応する直線の傾きである第1の係数を乗算する。第1の係数を乗算した強調処理部421は、強調処理を終了する。
【0213】
また、ステップS91において、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第1の閾値(X51)以下ではないと判定した場合、処理をステップS93に進め、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第2の閾値(X52)以下であるか否かを判定する。
【0214】
第2の輝度信号123の信号レベルが、X51より大きく、かつ、X52以下であり、第2の閾値以下であると判定した場合、強調処理部421は、ステップS94に処理を進め、第2の輝度信号123に第2の係数を乗算する。すなわち、図38に示されるように、強調処理部421は、第2の輝度信号123の信号レベルがX51より大きく、かつ、X52以下である場合、第2の輝度信号123に、図38に示される直線441の、信号レベルがX51より大きく、かつ、X52以下の入力信号に対応する直線の傾きである第2の係数を乗算する。第2の係数を乗算した強調処理部421は、強調処理を終了する。
【0215】
さらに、ステップS93において、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第2の閾値(X52)以下ではないと判定した場合、処理をステップS95に進め、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第3の閾値(X53)以下であるか否かを判定する。
【0216】
第2の輝度信号123の信号レベルが、X52より大きく、かつ、X53以下であり、第3の閾値以下であると判定した場合、強調処理部421は、ステップS96に処理を進め、第2の輝度信号123に第3の係数を乗算する。すなわち、図38に示されるように、強調処理部421は、第2の輝度信号123の信号レベルがX52より大きく、かつ、X53以下である場合、第2の輝度信号123に、図38に示される直線441の、信号レベルがX52より大きく、かつ、X53以下の入力信号に対応する直線の傾きである第3の係数を乗算する。第3の係数を乗算した強調処理部421は、強調処理を終了する。
【0217】
また、ステップS95において、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第3の閾値(X53)以下ではないと判定した場合、処理をステップS97に進め、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第4の閾値(X54)以下であるか否かを判定する。
【0218】
第2の輝度信号123の信号レベルが、X53より大きく、かつ、X54以下であり、第4の閾値以下であると判定した場合、強調処理部421は、ステップS98に処理を進め、第2の輝度信号123に第4の係数を乗算する。すなわち、図38に示されるように、強調処理部421は、第2の輝度信号123の信号レベルがX53より大きく、かつ、X54以下である場合、第2の輝度信号123に、図38に示される直線441の、信号レベルがX53より大きく、かつ、X54以下の入力信号に対応する直線の傾きである第4の係数を乗算する。第4の係数を乗算した強調処理部421は、強調処理を終了する。
【0219】
さらに、ステップS97において、取得した第2の輝度信号123の信号レベルが、図38に示すようなルックアップテーブルにおける第4の閾値(X54)以下ではないと判定した場合、処理をステップS99に進め、第2の輝度信号123に第5の係数を乗算する。すなわち、図38に示されるように、強調処理部421は、第2の輝度信号123の信号レベルがX54より大きい場合、第2の輝度信号123に、図38に示される直線441の、信号レベルがX54より大きい入力信号に対応する直線の傾きである第5の係数を乗算する。第5の係数を乗算した強調処理部421は、強調処理を終了する。
【0220】
図41は、強調処理部421より出力される、第2の輝度信号123に強調処理を施した信号431の波形の例を示す図である。
【0221】
図41において、信号431には、ノイズ成分431A−1乃至431A−3、並びに、振幅成分431Bおよび431Cが含まれている。
【0222】
図40の第2の輝度信号123に含まれるノイズ成分123A−1乃至123A−3は、振幅が非常に小さく、信号レベルが「0」付近において振幅しているので、図38の曲線441の、入力信号レベルがX52より大きく、かつ、X53以下である場合に対応する部分を用いて、強調処理が施され、それぞれ、図41の信号431に含まれるノイズ成分431A−1乃至431A−3に変換される。従って、図41のノイズ成分431A−1乃至431A−3の振幅の大きさは、強調されておらず、図40のノイズ成分123A−1乃至123A−3の振幅の大きさと同じである。
【0223】
また、図40の第2の輝度信号123に含まれる振幅成分123Cは、その振幅が適正レベルの上限値および下限値付近まで振幅が拡がるほど大きいので、図38の曲線441のほぼ全体を用いて、強調処理が施され、図41の信号431に含まれる振幅成分431Cに変換される。従って、図41の振幅成分431Cの振幅の大きさは、適正レベルの上限値および下限値を超えないように強調量を抑制されている。
【0224】
さらに、図40の第2の輝度信号123に含まれる振幅成分123Bは、その振幅が振幅成分123Cと比べて小さいので、図38の曲線441の入力信号レベルがX52より大きく、かつ、X53以下に対応する部分を用いて、強調処理が施され、図41の信号431に含まれる振幅成分431Bに変換される。従って、図41の振幅成分431Bの振幅の大きさは、図40の振幅成分123Bの振幅の大きさと比べて十分に強調されており、強調量が抑制された図41の振幅成分431Cとほぼ同じ大きさとなっている。
【0225】
画像処理装置420は、強調処理部421において、以上のような強調処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0226】
以上のように、帯域分離増幅部111の代わりに強調処理部421を用いることにより、回路規模を抑え、強調処理を簡易化することができる。
【0227】
また、以上において、画像処理装置110は、入力色信号131Aおよび131Bに基づいて、輝度信号の、対応する画像の色が肌色である部分を検出し、その部分について強調量を調整するように説明したが、これに限らず、例えば、入力輝度信号121のエッジ成分からなる第1の輝度信号122に基づいて、対応する画像が肌色であると判定した部分が、人物の肌であるか否かをさらに判定し、その判定に基づいて、対応する画像が人物の肌である部分についてのみ強調量を調整するようにしてもよい。
【0228】
図42は、肌色処理部の他の詳細な構成例を示す図である。
【0229】
図42において、肌色処理部450は、入力色信号131Aおよび131Bに基づいて、輝度信号の強調量を調整するゲイン値を決定する変換処理部202、第1の輝度信号122に基づいて、算出されたゲイン値をさらに調整する調整量を決定する変換処理部451、変換処理部451より供給される調整量に基づいて、変換処理部202より供給されるゲイン値を調整する制御部452、および、調整されたゲイン値を第3の輝度信号に乗算する乗算器201により構成されている。
【0230】
変換処理部451は、内蔵する記憶部(図示せず)に、図43に示すようなルックアップテーブルを予め保持しており、そのルックアップテーブルを用いて、入力輝度信号121のエッジ成分である第1の輝度信号122から、対応する画像が人物の肌である可能性のある明るさか否かを判定し、その判定に基づいて、変換処理部202により決定されるゲイン値の調整量を決定し、信号461として制御部452に供給する。
【0231】
図43は、図42の変換処理部451により予め保持されているルックアップテーブルの例を示す図である。
【0232】
図43において、横軸は、入力する第1の輝度信号122の信号レベルを表し、縦軸は、出力するゲイン値の調整量を表している。変換処理部451は、第1の輝度信号122の信号レベルに応じて、曲線471のようにゲイン値の調整量を決定する。
【0233】
変換処理部451は、第1の輝度信号122の信号レベルが所定のレベルX61以下である場合、その信号に対応する画像の明るさが人物の肌としては暗すぎであると判定し、ゲイン値の調整量を「0」に設定する。
【0234】
また、第1の輝度信号122の信号レベルがX61より大きく、かつ、X61より大きい所定のレベルX62以下である場合、変換処理部451は、その信号に対応する画像の明るさが人物の肌として適正であると判定し、ゲイン値の調整量を、第1の輝度信号122の信号レベルに対応する曲線471上の値に設定する。
【0235】
さらに、変換処理部451は、第1の輝度信号122の信号レベルがX62より大きい場合、その信号に対応する画像の明るさが人物の肌としては明るすぎであると判定し、ゲイン値の調整量を「0」に設定する。
【0236】
すなわち、変換処理部451は、第1の輝度信号122の信号レベルに基づいて、画像の明るさを確認することにより、第3の輝度信号124の対応する画像が人物の肌である可能性のある部分を検出する。
【0237】
制御部452は、例えば、混合器等により構成され、内蔵する記憶部(図示せず)に、図44に示すようなルックアップテーブルを予め保持している。制御部452は、そのルックアップテーブルを用いて、変換処理部451より供給された信号461に含まれるゲイン値の調整量から、輝度信号に乗算するゲイン値を、信号レベルが「1」である信号と、変換処理部202により供給された信号211を混合する割合を決定し、決定された割合で混合したゲイン値を信号462として乗算器201に供給する。
【0238】
図44は、図42の制御部452により予め保持されているルックアップテーブルの例を示す図である。
【0239】
図44において、横軸は、変換処理部451より供給される信号461の信号レベル、すなわち、ゲイン値の調整量を表し、縦軸は、乗算器201に供給され、第3の輝度信号124に乗算される調整後のゲイン値からなる信号462の信号レベルを表している。
【0240】
制御部452は、変換処理部451により供給される信号461の信号レベルに応じて、曲線472のように、第3の輝度信号124に乗算される信号462の信号レベルを決定する。
【0241】
制御部452は、信号461の信号レベルが所定のレベルX63以下の場合、信号レベルが「1」の信号462を乗算器201に供給し、信号461の信号レベルがX63より大きく、かつ、X63より大きい所定のレベルX64以下である場合、信号461の信号レベルに対応する曲線472上の値の信号レベルである信号462を乗算器201に供給し、信号461の信号レベルがX64より大きい場合、変換処理部202より供給される信号211の信号レベルL12と同じ信号レベルの信号462を乗算器201に供給する。
【0242】
すなわち、制御部452は、変換処理部202による、対応する画像の色が肌色であるか否かの判定と、変換処理部451による、対応する画像が人物の肌の明るさであるか否かの判定に基づいて、第3の輝度信号124の強調量を調整するゲイン値を決定する。
【0243】
図45は、第1の輝度信号122の信号レベルと、制御部452により乗算器201に供給される信号462の信号レベルの関係を示す図である。
【0244】
図45において、横軸は、第1の輝度信号122の信号レベルを表し、縦軸は、信号462の信号レベルを表している。制御部452は、第1の輝度信号122の信号レベルに応じて、曲線473のように、第3の輝度信号124に乗算される信号462の信号レベルを決定し、決定された信号レベルの信号462を乗算器201に供給する。
【0245】
すなわち、第1の輝度信号122の信号レベルが、所定のレベルX65以下の場合、若しくは、X65より大きい所定のレベルX66よりさらに大きい場合、信号462の信号レベルは、「1」となり、第1の輝度信号122の信号レベルがX65より大きく、かつ、X66以下である場合、信号462の信号レベルは、「1」以下であり、かつ、変換処理部202より供給される信号211の信号レベルL12より大きい範囲の、第1の輝度信号122の信号レベルに対応する曲線473上の値の信号レベルとなる。
【0246】
すなわち、変換処理部202により、対応する画像の色が肌色であると判定されても、変換処理部451により、対応する画像の明るさが人物の肌として適正でないと判定された場合、制御部452は、帯域分離増幅部111により第3の輝度信号に施された強調量を調整しないようにゲイン値を決定する。言い換えると、制御部452は、色および明るさから、対応する画像が人物の肌であると判定された場合にのみ、帯域分離増幅部111により第3の輝度信号に施された強調量を調整するようにゲイン値を決定する。
【0247】
乗算器201は、供給された信号462を、帯域分離増幅111より供給された第3の輝度信号124に乗算し、第4の輝度信号463として、強調量調整部113に供給する。
【0248】
図46のフローチャートを参照して、図42の肌色処理部450を用いた画像処理装置110による肌色調整処理について説明する。
【0249】
最初に、ステップS111において、肌色処理部450の変換処理部202は、入力色信号131Aおよび131Bに基づいて、第3の輝度信号124に対応する画像の色が肌色であるか否かを判定し、肌色であると判定した場合、ステップS112に処理を進め、ゲイン値を設定し、信号211として制御部452に供給する。
【0250】
変換処理部451は、ステップS113において、図43に示されるようなルックアップテーブルを用いて、第1の輝度信号の信号レベルに基づいて、対応する画像の明るさが人物の肌として適正な明るさか否かを判定し、ゲイン値の調整量を決定する。そして、変換処理部451は、決定したゲイン値の調整量を信号461として制御部452に供給する。
【0251】
ステップS114において、制御部452は、変換処理部451により決定されたゲイン値の調整量に基づいて、変換処理部202により供給されたゲイン値を調整し、信号462として乗算器201に供給する。
【0252】
そして、ステップS115において、乗算器201は、第3の輝度信号124にゲイン値を乗算し、第4の輝度信号463を生成し、生成した第4の輝度信号463を強調量調整部113に供給する。ステップS115の処理を終了した乗算器201は、肌色処理を終了する。
【0253】
また、ステップS111において、第3の輝度信号に対応する画像の色が肌色ではないと判定した場合、変換処理部202は、肌色処理を終了する。
【0254】
画像処理装置110は、肌色処理部450において、以上のような肌色処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0255】
以上のようにして、図42の肌色処理部450は、入力色信号131Aおよび131Bだけでなく、第1の輝度信号122に基づいて、第3の輝度信号124の、対応する画像が人物の肌である部分を検出し、その部分について、強調量を調整する。
【0256】
また、以上において、画像処理装置110は、入力輝度信号121のエッジ成分である第1の輝度信号122の信号レベルに基づいて、第4の輝度信号125より白近傍および黒近傍の非エッジ成分を検出し、その部分について強調量を調整するように説明したが、これに限らず、例えば、第4の輝度信号を正側成分および負側成分に分離し、正側成分の、白近傍に位置する部分と、負側成分の黒近傍に位置する部分を検出し、それらの部分について、それぞれ、強調量を調整するようにしてもよい。
【0257】
図47は、図8の強調量調整部の他の詳細な構成例を示す図である。
【0258】
図47において、強調量調整部500は、第4の輝度信号125を、正側成分(信号511)および負側成分(信号512)に分離する正負分離回路501、正負分離回路501により供給された第4の輝度信号125の正側成分に、ゲイン値を乗算する乗算器502、正負分離回路501により供給された第4の輝度信号125の負側成分に、ゲイン値を乗算する乗算器503、第1の輝度信号の信号レベルに応じて、第4の輝度信号125の正側成分に乗算するゲイン値を設定するルックアップテーブル504、第1の輝度信号の信号レベルに応じて、第4の輝度信号125の負側成分に乗算するゲイン値を設定するルックアップテーブル505、ゲイン値を乗算された第4の輝度信号125の正側成分および負側成分を加算する加算器506により構成されている。
【0259】
正負分離回路501は、入力された第4の輝度信号125より正側成分を抽出し、信号511として乗算器502に供給するとともに、入力された第4の輝度信号125より負側成分を抽出し、信号512として乗算器503に供給する。
【0260】
乗算器502は、正負分離回路501より供給された信号511に、ルックアップテーブル504より供給された信号513を乗算し、信号514として加算器506に供給する。
【0261】
乗算器503は、正負分離回路501より供給された信号512に、ルックアップテーブル504より供給された信号515を乗算し、信号516として加算器506に供給する。
【0262】
ルックアップテーブル504は、内蔵する記憶部(図示せず)に図48に示すような変換テーブルを保持しており、この変換テーブルを用いて、入力された第1の輝度信号122の信号レベルに応じた値の信号513を出力する。
【0263】
ルックアップテーブル505は、内蔵する記憶部(図示せず)に図48に示すような変換テーブルを保持しており、この変換テーブルを用いて、入力された第1の輝度信号122の信号レベルに応じた値の信号515を出力する。
【0264】
図48は、ルックアップテーブル504および505が保持する変換テーブルの例を示す図である。
【0265】
図48Aに示される変換テーブルは、ルックアップテーブル504が保持する変換テーブルであり、横軸は、入力される第1の輝度信号122の信号レベルを表し、縦軸は、出力される信号513の信号レベルを表している。
【0266】
ルックアップテーブル504は、入力された第1の輝度信号122の信号レベルに応じて、曲線521のように、出力する信号513の信号レベルを決定する。すなわち、ルックアップテーブル504は、入力された第1の輝度信号122の信号レベルが、所定のレベルX71以下の場合、所定の信号レベルH12の信号513を出力し、入力された第1の輝度信号122の信号レベルがX71より大きい場合、入力された第1の輝度信号122の信号レベルに対応する曲線521上の値の信号レベルである信号513を乗算器502に供給する。
【0267】
すなわち、ルックアップテーブル504は、信号513を出力することにより、図49Aに示すような乗算器502の入出力特性(信号511と信号514の信号レベルの比)を、直線531から直線532の範囲で、原点を中心に回転させるように、変化させることにより、白近傍の振幅成分の強調量を抑制するように正側ゲイン値を設定する。
【0268】
また、図48Bに示される変換テーブルは、ルックアップテーブル505が保持する変換テーブルであり、横軸は、入力される第1の輝度信号122の信号レベルを表し、縦軸は、出力される信号515の信号レベルを表している。
【0269】
ルックアップテーブル505は、入力された第1の輝度信号122の信号レベルに応じて、曲線522のように、出力する信号515の信号レベルを決定する。すなわち、ルックアップテーブル505は、入力された第1の輝度信号122の信号レベルが、所定のレベルX72以下の場合、入力された第1の輝度信号122の信号レベルに対応する曲線522上の値の信号レベルである信号515を乗算器503に供給し、入力された第1の輝度信号122の信号レベルがX72より大きい場合、所定の信号レベルH12の信号513を乗算器505に供給する。
【0270】
すなわち、ルックアップテーブル505は、信号515を出力することにより、図49Bに示すような乗算器503の入出力特性(信号514と信号126の信号レベルの比)を、直線533から直線534の範囲で、原点を中心に回転させるように、変化させることにより、黒近傍の振幅成分の強調量を抑制するように正側ゲイン値を設定する。
【0271】
加算器506は、乗算器502により供給された正側成分である信号514に、乗算器503より供給された負側成分である信号516を加算し、第5の輝度信号126として出力する。
【0272】
次に、図50のフローチャートを参照して、画像処理装置による強調量調整処理について説明する。また、必要に応じて、図51乃至図55を参照して説明する。
【0273】
最初にステップS131において、強調量調整部500の正負分離回路501は、第4の輝度信号125を正側成分(信号511)と負側成分(信号512)とに分離する。
【0274】
図51は、正負分離回路501により分離された第4の輝度信号125の正側成分である信号511の波形の例を示す図である。図51において、信号511には、第4の輝度信号125に含まれる振幅成分の正側部分に対応する振幅成分511A,511B、および511Cが含まれている。
【0275】
図52は、正負分離回路501により分離された第4の輝度信号125の負側成分である信号512の波形の例を示す図である。図52において、信号512には、第4の輝度信号125に含まれる振幅成分の負側部分に対応する振幅成分512A,512B、および512Cが含まれている。なお、これらの振幅成分512A,512B、および512Cの振幅の大きさは、全て等しい。
【0276】
正負分離回路501は、第4の輝度信号125を分離すると、分離された正側成分である、図51に示されるような波形の信号511を乗算器502に供給し、分離された負側成分である、図52に示されるような波形の信号512を乗算器503に供給する。
【0277】
ステップS132において、ルックアップテーブル504は、予め保持している、図48Aに示されるような変換テーブルを用い、入力された第1の輝度信号122に応じて、正側ゲイン値を設定する。ルックアップテーブル504は、設定した正側ゲイン値を、信号513として乗算器502に供給する。
【0278】
そして、ステップS133において、乗算器502は、正負分離回路501により供給された第4の輝度信号125の正側成分である信号511に、ルックアップテーブル504により供給された正側ゲイン値からなる信号513を乗算する。乗算器502は、乗算された信号514を加算器506に供給する。
【0279】
図53は、乗算器502より出力される信号514の波形の例を示す図である。図53において、信号514は、乗算器502において、図51に示される信号511に、ルックアップテーブル504より供給された信号513を乗算された信号である。振幅成分514Aは、図51の振幅成分511Aに対応しており、振幅成分514Bは、図51の振幅成分511Bに対応しており、振幅成分514Cは、図51の振幅成分511Cに対応している。また、振幅成分514Aおよび振幅成分514Bの振幅は、同じ大きさであるが、振幅成分514Cの振幅は、それ以外の振幅成分と比較して小さくなっている。
【0280】
図51の信号511に含まれる振幅成分511Aおよび511Bは、対応する第1の輝度信号122の信号レベルがX71(図48A)よりも小さく、白近傍の振幅成分ではないので、信号レベルがH12の信号513が乗算され、それぞれ、信号514に含まれる振幅成分514Aおよび514Bに変換される。従って、図53の振幅成分514Aおよび514Bの振幅は、互いに同じ大きさになる。
【0281】
また、図51の信号511に含まれる振幅成分511Cは、対応する第1の輝度信号122の信号レベルがX71(図48A)よりも大きく、白近傍の振幅成分であるので、H12より小さい信号レベルの信号513が乗算され、信号514に含まれる振幅成分514Cに変換される。従って、図53の振幅成分514Cの振幅は、振幅成分514Aおよび514Bに比べて小さくなる。
【0282】
図50に戻り、ステップS134において、ルックアップテーブル505は、予め保持している、図48Bに示されるような変換テーブルを用い、入力された第1の輝度信号122に応じて、負側ゲイン値を設定する。ルックアップテーブル505は、設定した負側ゲイン値を、信号515として乗算器503に供給する。
【0283】
そして、ステップS135において、乗算器503は、正負分離回路501により供給された第4の輝度信号125の負側成分である信号512に、ルックアップテーブル505により供給された負側ゲイン値からなる信号515を乗算する。乗算器503は、乗算された信号516を加算器506に供給する。
【0284】
図54は、乗算器503より出力される信号516の波形の例を示す図である。図54において、信号516は、乗算器503において、図52に示される信号512に、ルックアップテーブル505より供給された信号515を乗算された信号である。振幅成分516Aは、図52の振幅成分512Aに対応しており、振幅成分516Bは、図52の振幅成分512Bに対応しており、振幅成分516Cは、図52の振幅成分512Cに対応している。また、振幅成分516Bおよび振幅成分516Cの振幅は、同じ大きさであるが、振幅成分516Aの振幅は、それ以外の振幅成分と比較して小さくなっている。
【0285】
図52の信号512に含まれる振幅成分512Bおよび512Cは、対応する第1の輝度信号122の信号レベルがX72(図48B)よりも大きく、黒近傍の振幅成分ではないので、信号レベルがH12の信号515が乗算され、それぞれ、信号516に含まれる振幅成分516Bおよび516Cに変換される。従って、図54の振幅成分516Bおよび516Cの振幅は、互いに同じ大きさになる。
【0286】
また、図52の信号512に含まれる振幅成分512Aは、対応する第1の輝度信号122の信号レベルがX72(図48B)以下であり、黒近傍の振幅成分であるので、H12より小さい信号レベルの信号515が乗算され、信号516に含まれる振幅成分516Aに変換される。従って、図54の振幅成分516Aの振幅は、振幅成分516Bおよび516Cに比べて小さくなる。
【0287】
図50に戻り、ステップS136において、加算器506は、乗算器502により供給された正側成分である信号514に、乗算器503により供給された負側成分である信号516を加算して、第5の輝度信号126を生成する。
【0288】
図55は、強調処理部500より出力された第5の輝度信号に、第1の輝度信号が加算された出力輝度信号の波形の例を示す図である。
【0289】
図55において、出力輝度信号127は、振幅成分127A,127B、および127Cを含んでいる。振幅成分127Aは、白近傍における振幅成分であるので、階調レベルの下限値L13を超えないように、振幅の下側に対する強調量が抑制されている。同様に、振幅成分127Cは、黒近傍における振幅成分であるので、階調レベルの上限値H13を超えないように、振幅の上側に対する強調量が抑制されている。
【0290】
画像処理装置110は、強調量調整部500において、以上のような強調量調整処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0291】
以上のようにして、図47の強調量調整部500は、入力された第4の輝度信号125を正側成分(信号511)と負側成分(信号512)に分離し、各成分の強調量をそれぞれ調整するので、白近傍または黒近傍において、コントラストをより改善することができる。
【0292】
また、以上において、画像処理装置110は、輝度信号の補正量に応じて、色信号のレベルを調整する際に、調整前の色信号と調整後の色信号を用いるようにして、色消えを防止するように説明したが、これに限らず、例えば、調整後の色信号と、調整前後の信号を混合した色信号を用いるようにするようにしてもよい。
【0293】
図56は、図16の色信号レベル調整部の他の構成例を示す図である。
【0294】
図56において、色信号レベル調整部550は、除算器301、乗算器302Aおよび302B、比較器303Aおよび303B、乗算器302Aにより、輝度信号の補正量に基づいた調整量を乗算される前後の色信号のCb成分を混合する混合器551A、乗算器302Bにより、輝度信号の補正量に基づいた調整量を乗算される前後の色信号のCr成分を混合する混合器551B、比較器303Aの出力に基づいて、混合器551Aの出力、および、乗算器302Aの出力の内、いずれか一方を選択し、色信号レベル調整部550の外部に出力するセレクタ552A、同様に、混合器551Bの出力、および、乗算器302Bの出力の内、いずれか一方を選択し、色信号レベル調整部550の外部に出力するセレクタ552Bにより構成される。
【0295】
混合器551Aは、入力色信号131Aと、乗算器302Aにより色信号ゲイン値を乗算された入力色信号131Aである信号312Aを所定の割合で混合し、混合した信号561Aをセレクタ552Aに供給する。混合器551Aが入力色信号131Aと信号312Aを混合する割合は、予め設定されており、内蔵する記憶部(図示せず)等に保持されている。例えば、混合する割合が4対6に設定されている場合、混合器551Aは、信号レベルを0.4倍した入力色信号131Aと、信号レベルを0.6倍した信号312Aを加算し、入力色信号131Aおよび信号312Aを混合した信号561Aを生成する。
【0296】
同様に、混合器551Bは、入力色信号131Bと、乗算器302Bにより色信号ゲイン値を乗算された入力色信号131Bである信号312Bを所定の割合で混合し、混合した信号561Bをセレクタ552Bに供給する。混合器551Bが入力色信号131Bと信号312Bを混合する割合は、予め設定されており、内蔵する記憶部(図示せず)等に保持されている。
【0297】
セレクタ552Aは、比較器303Aにより供給された信号313Aに基づいて、入力された信号312Aおよび信号561Aの内、どちらか一方を選択し、出力色信号132Aとして画像処理装置110の外部に出力する。
【0298】
同様に、セレクタ552Bは、比較器303Bにより供給された信号313Bに基づいて、入力された信号312Bおよび信号561Bの内、どちらか一方を選択し、出力色信号132Bとして画像処理装置110の外部に出力する。
【0299】
色信号レベル調整部550は、除算器301において、非エッジ成分を強調された輝度信号である信号127から、補正前の輝度信号である入力輝度信号121を除算し、画像処理装置における輝度信号への補正量を算出する。そして、色信号レベル調整部115は、乗算器302Aにおいて、その補正量を色信号のCb成分である入力色信号131Aに乗算し、混合器551Aにおいて、入力色信号131Aと、乗算後の色信号のCb成分である信号312Aを混合し、比較器303Aにおいて、入力色信号131Aと信号312Aとを比較し、セレクタ552Aにおいて、その比較結果に基づいて、入力色信号131Aと信号312Aを混合した信号561Aおよび信号312Aの内、どちらか一方を選択して、出力色信号132Aとして出力する。
【0300】
また、色信号レベル調整部550は、入力色信号131Bに対しても、入力色信号131Aに対する場合と同様に、乗算器302B、比較器303B、混合器551Bおよび、セレクタ552Bを用いて色信号レベルを調整し、信号312Bと信号561Bの内、どちらか一方を選択して、出力色信号132Bとして出力する。
【0301】
次に、図57のフローチャートを参照して、画像処理装置110による色信号レベル調整処理の他の例について説明する。また、必要に応じて、図58乃至図62を参照して説明する。
【0302】
なお、色信号レベル調整処理において、色信号のCr成分である入力色信号131Bは、乗算器302B、比較器303B、混合器551Bおよび、セレクタ552Bにより、色信号のCb成分である入力色信号131Aが、乗算器302A、比較器303A、混合器551Aおよびセレクタ552Aにより処理される場合と同様に処理される。従って、以下においては、入力色信号131Aおよび131B、乗算器302Aおよび302B、比較器303Aおよび303B、混合器551Aおよび551B、並びに、セレクタ552Aおよび552Bをそれぞれ区別せずに、単に、入力色信号131、乗算器302、比較器303、混合器551およびセレクタ552と称する。また、それに伴い、信号312Aおよび312B、信号313Aおよび313B、信号561Aおよび561B、並びに、出力色信号132Aおよび132Bも、それぞれ区別せずに、単に、信号312、信号313、信号561および出力色信号132と称する。
【0303】
最初に、ステップS171において、色信号レベル調整部550の除算器301は、出力輝度信号127および入力輝度信号121を取得すると、出力輝度信号127を入力輝度信号121により除算し、その除算結果である色信号ゲイン値を算出する。そして、除算器301は、算出した色信号ゲイン値を乗算器302に供給する。
【0304】
ステップS172において、色信号ゲイン値からなる信号311を供給された乗算器302は、入力色信号131に信号311を乗算し、信号312として比較器303および混合器551に供給する。
【0305】
図58は、入力色信号131の波形の例を示す図である。図58に示されるように、入力色信号131は、時刻「0」から時刻X81までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X81から時刻X82までの区間において、その信号レベルがM14となる。また、時刻X82から時刻X84までの区間において、入力色信号131は、M14を中心に、最大値をH14とし、最小値をL14として振幅する。このとき、時刻X83における入力色信号131の信号レベルはM14である。そして、入力色信号131は、時刻X84から時刻X85までの区間において、その信号レベルがM14となり、時刻X85以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0306】
図58に示される入力信号131は、乗算器302において、信号311を乗算され、信号312に変換される。図59は、信号312の波形の例を示す図である。図59に示されるように、信号312は、時刻「0」から時刻X81までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X81から時刻X82までの区間において、その信号レベルがM14となる。また、時刻X82から時刻X84までの区間において、信号312は、M14を中心に、最大値をH15とし、最小値をL15として振幅する。このとき、時刻X83における信号312の信号レベルはM14である。そして、信号312は、時刻X84から時刻X85までの区間において、その信号レベルがM14となり、時刻X85以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0307】
ステップS173において、混合器551は、乗算器302より供給された信号312と、入力信号131を予め設定された所定の割合で混合し、混合結果である信号561をセレクタ552に供給する。
【0308】
図60は、信号561の波形の例を示す図である。信号561は、図58の入力色信号131、および、図59の信号312を所定の割合で混合した信号である。図58および図59に示されるように、入力色信号131と信号312の波形は、時刻X82から時刻X84までの区間の振幅成分のみが、互いに異なっており、それ以外の区間においては、同じ波形となっている。従って、信号561は、図60に示されるように、時刻「0」から時刻X81までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X81から時刻X82までの区間において、その信号レベルがM14となり、時刻X82から時刻X84までの区間において、M14を中心に、最大値をH16とし、最小値をL16として振幅する。このとき、H16は、H14より大きく、H15より小さいレベルであり、L16は、L14より大きく、L15より小さいレベルである。そして、信号561は、時刻X84から時刻X85までの区間において、その信号レベルがM14となり、時刻X85以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0309】
図57のステップS174において、比較器303は、乗算器302より供給された信号312の信号レベルと、入力色信号131の信号レベルを比較し、比較結果である信号313をセレクタ552に供給する。
【0310】
図61は、比較器303より出力される、比較結果である信号313の波形の例を示す図である。比較器303は、図58の入力信号131の信号レベルと図59の信号312の信号レベルを比較しており、信号313は、その比較結果に応じて値を変化させる2値の信号である。すなわち、図61において、信号313の信号レベルは、例えば、時刻「0」から時刻X83までの区間において、値「1」をとり、入力色信号131の信号レベルが信号312の信号レベルより大きくないことを表し、時刻X83から時刻X84までの区間において、値「0」をとり、入力色信号131の信号レベルが信号312の信号レベルより大きいことを表し、時刻X84以降の区間において、値「1」をとり、入力色信号131の信号レベルが信号312の信号レベルより大きくないことを表している。
【0311】
そして、ステップS175において、セレクタ552は、供給された信号313に基づいて、入力色信号131の信号レベルの方が、信号312の信号レベルより大きいか否かを判定する。入力色信号131の信号レベルの方が大きいと判定した場合、セレクタ552は、ステップS176に処理を進め、信号561を選択し、出力色信号132として出力する。出力色信号132を出力したセレクタ552は、色信号レベル調整処理を終了する。
【0312】
また、ステップS175において、信号312の信号レベルが、入力色信号131の信号レベル以上であり、入力色信号131の信号レベルの方が大きくないと判定した場合、セレクタ552は、ステップS177に処理を進め、信号312を選択し、出力色信号132として出力する。出力色信号132を出力したセレクタ552は、色信号レベル調整処理を終了する。
【0313】
すなわち、セレクタ552は、図59に示される信号312、および、図60に示される信号561の内、信号レベルが大きい方を選択し、出力色信号132として出力する。
【0314】
図62は、出力色信号132の波形の例を示す図である。図62に示されるように、出力色信号132は、時刻「0」から時刻X81までの区間において、その信号レベルが「0」となり、時刻X81から時刻X82までの区間において、その信号レベルがM14となる。また、時刻X82から時刻X84までの区間において、出力色信号132は、最大値をH15とし、最小値をL16として振幅する。このとき、時刻X83における出力色信号132の信号レベルはM14である。そして、出力色信号132は、時刻X84から時刻X85までの区間において、その信号レベルがM14となり、時刻X85以降の区間において、その信号レベルが「0」となる。
【0315】
すなわち、時刻「0」から、時刻X83までの区間において、信号312の信号レベルが、入力色信号131の信号レベル以上であるので、セレクタ552は、信号312を選択し、出力色信号132として出力する。また、時刻X83から、時刻X84までの区間において、入力色信号131の信号レベルが、信号312の信号レベルより大きいので、セレクタ552は、信号561を選択し、出力色信号132として出力する。さらに、時刻X84以降の区間において、信号312の信号レベルが、入力色信号131の信号レベル以上であるので、セレクタ552は、信号312を選択し、出力色信号132として出力する。
【0316】
画像処理装置110は、色信号レベル調整部550において、以上のような色信号レベル調整処理を、入力輝度信号121が入力される度に繰り返す。
【0317】
以上のように、出力色信号132として、信号レベルを調整される前の信号と、調整前後の信号を混合した信号の内、信号レベルの大きい方が適用されるので、出力色信号の信号レベルが「0」になることが防止される。これにより、画像処理装置110は、色信号の処理において発生する、信号に対応する画像の色消えを防止し、コントラストを改善することができる。そして、その出力色信号132は、画像処理装置110の外部に出力される。
【0318】
以上のようにして、画像処理装置110は、輝度信号の信号レベルに応じて補正量を調整して、入力輝度信号121、並びに、入力色信号131Aおよび131Bに対して、より効果的な補正処理を行う。
【0319】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【0320】
図63は、上記処理を実行するパーソナルコンピュータの構成例を表している。パーソナルコンピュータ600のCPU(Central Processing Unit)601は、ROM602に記憶されているプログラム、または記憶部623からRAM603にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM603にはまた、CPU601が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【0321】
CPU601、ROM602、およびRAM603は、バス610を介して相互に接続されている。このバス610にはまた、入出力インタフェース620も接続されている。
【0322】
入出力インタフェース620には、キーボード、マウスなどよりなる入力部621、CRT、LCDなどよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部622、ハードディスクなどより構成される記憶部623、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部624が接続されている。通信部624は、ネットワークを介しての通信処理を行う。
【0323】
入出力インタフェース620にはまた、必要に応じてドライブ630が接続され、磁気ディスク631、光ディスク632、光磁気ディスク633、或いは半導体メモリ634などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部623にインストールされる。
【0324】
プログラムが記録されている記録媒体は、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク631(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク632(CD-ROM(Compact Disk - Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク633(MD(Mini-Disk)(商標)を含む)、もしくは半導体メモリ634などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM602や、記憶部623に含まれるハードディスクなどで構成される。
【0325】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【0326】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入力信号を、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを保存した成分と、それ以外の成分に、より正確に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の画像処理装置の構成例を示す図である。
【図2】図1の強調処理部に入力される信号23および雑音除去フィルタより出力される信号の関係の例を示す図である。
【図3】図1の画像処理装置における信号の変化の例を示す図である。
【図4】図1の階調変換部の入出力特性を示す図である。
【図5】図1の画像処理装置の入出力信号の波形の例を示す図である。
【図6】図1の色信号レベル調整部の詳細な構成例を示す図である。
【図7】図6の色信号レベル調整部の入出力色信号の波形の例を示す図である。
【図8】本発明を適用した画像処理装置の構成例を示す図である。
【図9】図8の帯域分離増幅部の詳細な構成例を示す図である。
【図10】図9の強調処理部およびにより保持されるルックアップテーブルの例を示す図である。
【図11】図8の肌色処理部の詳細な構成例を示す図である。
【図12】図11の変換処理部が保持する肌色検出テーブルの例を示す図である。
【図13】図8の強調量調整部の詳細な構成例を示す図である。
【図14】図13のルックアップテーブルに保持される変換テーブルの例を示す図である。
【図15】図13の乗算器の入出力特性の変化の様子を示す図である。
【図16】図8の色信号レベル調整部の詳細な構成例を示す図である。
【図17】図8の画像処理装置による強調処理について説明するフローチャートである。
【図18】図8の画像処理装置による強調処理について説明する、図17に続くフローチャートである。
【図19】図9のローパスフィルタにより抽出される低周波成分の信号の波形の例を示す図である。
【図20】図9の加算器により抽出される高周波成分の信号の波形の例を示す図である。
【図21】図9の強調処理部により強調された低周波成分の信号の波形の例を示す図である。
【図22】図9の強調処理部により強調された高周波成分の信号の波形の例を示す図である。
【図23】図9の帯域分離増幅部により出力される第3の輝度信号の波形の例を示す図である。
【図24】図8の画像処理装置による肌色調整処理について説明するフローチャートである。
【図25】図8の画像処理装置による強調量調整処理について説明するフローチャートである。
【図26】図13の乗算器に供給された第4の輝度信号の波形の例を示す図である。
【図27】図13の乗算器より出力される第5の輝度信号の波形の例を示す図である。
【図28】図27の第5の輝度信号に対応する出力輝度信号の波形の例を示す図である。
【図29】図8の画像処理装置による色信号レベル調整処理について説明するフローチャートである。
【図30】入力輝度信号の波形の例を示す図である。
【図31】出力輝度信号の波形の例を示す図である。
【図32】図16の助産器301の出力信号の波形の例を示す図である。
【図33】入力色信号の波形の例を示す図である。
【図34】図16の乗算器302の出力信号の波形の例を示す図である。
【図35】出力色信号の波形の例を示す図である。
【図36】本発明を適用した画像処理装置の他の構成例を示す図である。
【図37】本発明を適用した画像処理装置のさらに他の構成例を示す図である。
【図38】図37の強調処理部により保持されるルックアップテーブルの例を示す図である。
【図39】図37の画像処理装置による強調処理について説明するフローチャートである。
【図40】図37の強調処理部に供給される第2の輝度信号の波形の例を示す図である。
【図41】図37の強調処理部の出力信号の波形の例を示す図である。
【図42】図8の肌色処理部の他の詳細な構成例を示す図である。
【図43】図42の変換処理部により予め保持されているルックアップテーブルの例を示す図である。
【図44】図42の制御部により予め保持されているルックアップテーブルの例を示す図である。
【図45】第1の輝度信号の信号レベルと、図42の制御部の出力信号の信号レベルとの関係を示す図である。
【図46】図42の肌色処理部を用いた画像処理装置による肌色調整処理について説明するフローチャートである。
【図47】図8の強調量調整部の他の詳細な構成例を示す図である。
【図48】図47のルックアップテーブルが保持する変換テーブルの例を示す図である。
【図49】図47の乗算器の入出力特性の変化の例を示す図である。
【図50】画像処理装置による強調量調整処理について説明するフローチャートである。
【図51】図47の正負分離回路により分離された第4の輝度信号の正側成分の波形の例を示す図である。
【図52】図47の正負分離回路により分離された第4の輝度信号の負側成分の波形の例を示す図である。
【図53】図47の乗算器より出力される正側成分の波形の例を示す図である。
【図54】図47の乗算器より出力される負側成分の波形の例を示す図である。
【図55】図47の強調処理部より出力された第5の輝度信号に対応する出力輝度信号の波形の例を示す図である。
【図56】図16の色信号レベル調整部の他の構成例を示す図である。
【図57】画像処理装置による色信号レベル調整処理の他の例について説明するフローチャートである。
【図58】図56の色信号レベル調整部に入力される入力色信号の波形の例を示す図である。
【図59】図56の乗算器の出力信号の波形の例を示す図である。
【図60】図56の混合器の出力信号の波形の例を示す図である。
【図61】図56の比較器より出力される、比較結果である信号の波形の例を示す図である。
【図62】図56の色信号レベル調整部より出力される出力色信号の波形の例を示す図である。
【図63】本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を表している。
【符号の説明】
110 画像処理装置, 111 帯域分離増幅部, 112 肌色処理部,113 強調量調整部, 114 加算器, 115 色信号レベル調整部,151 ローパスフィルタ, 152 強調処理部, 153および154 加算器, 155 強調処理部, 171および172 曲線, 201 乗算器, 202 変換処理部, 223および224 領域, 251 ルックアップテーブル, 252 乗算器, 271 曲線, 301 除算器, 302Aおよび302B 乗算器, 303Aおよび303B 比較器, 304Aおよび304B セレクタ, 400 画像処理装置, 401 帯域分離増幅部, 402 肌色処理部, 403 強調量調整部, 404 合成回路, 405および406 加算器, 420 画像処理装置, 421 強調処理部, 441 曲線, 450 肌色処理部, 451 変換処理部, 452 制御部, 500 強調処理部, 501 正負分離回路, 502および503 乗算器, 504および505 ルックアップテーブル, 506 加算器, 521および522 曲線, 550 色信号レベル調整部, 551Aおよび551B 混合器, 552Aおよび552B セレクタ, 601 CPU, 602 ROM, 603 RAM, 621 入力部, 623 記憶部, 624 通信部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus and method, a recording medium, and a program, and more particularly, by adjusting a correction amount to be applied to image data to an optimum amount according to a signal level of a luminance signal of the image data. The present invention relates to an image processing apparatus and method, a recording medium, and a program that enable image processing.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a television receiver or the like, as a method for improving the contrast (difference in brightness of an image) or the sharpness (clearness of a boundary) of image data, the luminance signal of the image data is There is a method of performing a correction process in which only a non-edge component is emphasized by separating a component (edge component) that includes a sharp edge and a large edge (an edge component) and another component (non-edge component).
[0003]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional image processing apparatus.
[0004]
In FIG. 1, an
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the above method is used, the
[0009]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the relationship between the
[0010]
In FIG. 2, the horizontal axis indicates the signal level of the
[0011]
As shown by the
[0012]
When the
[0013]
However, when the coefficient multiplied by the
[0014]
That is, the
[0015]
In the case of image data, even when the luminance signals have the same signal level, the optimum adjustment amount of contrast and sharpness varies depending on the content and color of the corresponding image. For example, an image of a person's face or the like has an optimum amount of contrast enhancement that is smaller than that of other images, and if contrast is enhanced by an amount comparable to the amount of enhancement for other images, the image becomes unnatural. End up. However, since the
[0016]
Further, when the
[0017]
When the
[0018]
The
[0019]
However, when the
[0020]
By the way, the luminance signal is set to be black when the signal level is a value larger than “0” (black level), that is, at a level brighter than the true black level, for example, in a television receiver or the like. .
[0021]
In the
[0022]
For example, as shown in FIG. 6, the color signal
[0023]
That is, the color signal
[0024]
At this time, as shown in FIG. 7B, the signal level of the color signal corresponding to the portion where the signal level is lower than L2 of the
[0025]
The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to perform more effective image processing.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The signal processing apparatus according to the present invention includes an input luminance signal separating unit that separates an input luminance signal, which is an input luminance signal, into an edge component and a non-edge component, and a non-edge component separated by the input luminance signal separating unit. Based on the non-edge component amplification means for amplifying the non-edge component and a first gain based on the input color signal and amplified by the non-edge component amplification means. The first gain is multiplied by the first gain to adjust the signal level of the non-edge component, and the second gain based on the edge component separated by the input luminance signal separation means And a second signal level adjustment for adjusting the signal level of the non-edge component by multiplying the non-edge component whose signal level is adjusted by the first signal level adjusting means by the second gain. A luminance signal adding means for adding the stage, a non-edge component whose signal level is adjusted by the second signal level adjusting means, and an edge component separated by the input luminance signal separating means, an input luminance signal, and a luminance signal adding means And a third signal level adjusting means for adjusting the signal level of the input color signal based on the output luminance signal that is the result of the addition and the input color signal.
[0027]
The non-edge component amplifying unit can reduce the amount of amplification when the absolute value of the signal level of the non-edge component separated by the input luminance signal separating unit is larger than a predetermined first threshold value.
[0029]
The non-edge component amplifying unit includes a low-frequency component extracting unit that extracts a low-frequency component from the non-edge component separated by the input luminance signal separating unit, and a high-frequency component from the non-edge component separated by the input luminance signal separating unit. A high-frequency component extracting means for extracting, a low-frequency component amplifying means for amplifying the low-frequency component, determining an amplification amount of the low-frequency component based on the low-frequency component extracted by the low-frequency component extracting means, High frequency component amplification means for determining an amplification amount of the high frequency component based on the high frequency component extracted by the means and amplifying the high frequency component can be provided.
[0030]
The high frequency component extracting unit can extract the high frequency component by subtracting the low frequency component extracted by the low frequency component extracting unit from the non-edge component separated by the input luminance signal separating unit.
[0031]
The low frequency component amplifying unit can reduce the amount of amplification of the low frequency component when the absolute value of the signal level of the low frequency component extracted by the low frequency component extracting unit is larger than a predetermined threshold.
[0034]
The apparatus may further comprise frequency component adding means for adding the low frequency component amplified by the low frequency component amplifying means and the high frequency component amplified by the high frequency component amplifying means.
[0035]
The first signal level adjusting means detects the color of the corresponding image of the non-edge component based on the input color signal, and sets the value of the first gain based on the detected color of the image. Color detection gain value setting means and color gain multiplication means for multiplying the non-edge component by the first gain set by the color detection gain value setting means can be provided.
[0036]
The color detection gain value setting means sets the first gain value to a value smaller than “1” when the color of the detected image is a predetermined color, and the color of the image is predetermined. When the color is other than the color, the value of the first gain can be set to “1”.
[0037]
The predetermined color may be a skin color.
[0038]
The first signal level adjusting means detects the brightness of the corresponding image of the non-edge component based on the edge component, and sets the value by the color setting gain value setting means based on the detected brightness of the image Based on the gain adjustment amount setting means for setting the adjustment amount of the first gain value and the adjustment amount of the first gain value set by the gain value adjustment amount setting means, the first gain value is adjusted. Gain value adjusting means for adjusting the value is further provided, and the color gain multiplying means can multiply the non-edge component by the first gain whose value is adjusted by the gain value adjusting means.
[0040]
The second signal level adjusting means detects the signal level of the edge component and sets the value of the second gain, and the second value set by the brightness detection gain value setting means. Brightness gain multiplying means for multiplying the non-edge component by the gain.
[0041]
The brightness detection gain value setting unit is configured to detect a signal level of the detected edge component lower than a predetermined first threshold value, or a predetermined second threshold value where the brightness of the image is higher than the first threshold value. If it is even larger, the second gain value can be set to a small value.
[0042]
The second signal level adjusting means further comprises positive / negative separating means for separating the non-edge component whose signal level is adjusted by the first signal level adjusting means into a positive side component and a negative side component, and setting a brightness detection gain value The means detects the signal level of the edge component, sets a second gain value for each of the positive side component and the negative side component separated by the positive / negative separation means, and the lightness gain multiplication means sets the lightness detection gain value. This is the second gain for the negative component whose value is set by the lightness detection gain value setting means by multiplying the positive component, which is the second gain for the positive component whose value is set by the means, by the positive component. The negative gain can be multiplied by the negative gain.
[0046]
The third signal level adjusting means multiplies the amplification amount calculation means for calculating the amplification amount of the luminance signal from the input luminance signal and the output luminance signal, and the amplification amount calculated by the amplification amount calculation means to multiply the input color signal. Input color signal level adjusting means for adjusting the signal level, comparison means for comparing the signal level of the input color signal before and after the signal level adjustment processing by the input color signal level adjusting means, and input based on the comparison result by the comparing means Color signal selection means for selecting one of the input color signals before and after the signal level adjustment processing by the color signal level adjustment means as the output color signal can be provided.
[0048]
The third signal level adjusting means further includes a mixing means for mixing the input color signals before and after the signal level adjustment processing by the input color signal level adjusting means at a predetermined ratio, and the color signal selecting means includes: If the signal level of the input color signal after the signal level adjustment process is greater than the signal level of the input color signal before the signal level adjustment, the input color signal after the signal level adjustment process is selected as the output signal, and after the signal level adjustment process When the signal level of the input color signal is lower than the signal level of the input color signal before the signal level adjustment, the mixing result of the mixing means can be selected as the output signal.
[0049]
In the signal processing method of the present invention, an input luminance signal that is an input luminance signal is separated into an edge luminance component and a non-edge component, and an input luminance signal separation step is performed. A non-edge component amplification amount is set based on the edge component, a non-edge component amplification step for amplifying the non-edge component, and a first gain is set based on the input color signal. Based on the first signal level adjustment step of adjusting the signal level of the non-edge component by multiplying the non-edge component amplified by the processing with the first gain, and the edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step The second gain is set, the non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the first signal level adjustment step is multiplied by the second gain, The second signal level adjustment step for adjusting the signal level of the wedge component, the non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the second signal level adjustment step, and the processing of the input luminance signal separation step A luminance signal addition step for adding edge components; and a third adjustment for adjusting the signal level of the input color signal based on the input luminance signal, the output luminance signal resulting from the addition in the luminance signal addition step, and the input color signal. And a signal level adjusting step.
[0050]
The program of the recording medium of the present invention is separated by an input luminance signal separation step that separates an input luminance signal that is an inputted luminance signal into an edge component and a non-edge component, and an input luminance signal separation step. A non-edge component amplification step for setting a non-edge component amplification amount based on the non-edge component, a non-edge component amplification step for amplifying the non-edge component, a first gain setting based on the input color signal, and a non-edge component amplification step The edge component separated by the processing of the first signal level adjustment step of adjusting the signal level of the non-edge component and the input luminance signal separation step is multiplied by the first gain to the non-edge component amplified by the processing of Based on this, the second gain is set, and the non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the first signal level adjustment step is multiplied by the second gain. The second signal level adjustment step for adjusting the signal level of the non-edge component, the non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the second signal level adjustment step, and the input luminance signal separation step are separated. A luminance signal adding step for adding the edge components, an input luminance signal, an output luminance signal obtained from the addition result of the luminance signal adding step, and an input color signal to adjust the signal level of the input color signal. 3 signal level adjustment steps.
[0051]
The program of the present invention includes an input luminance signal separation step for separating an input luminance signal, which is an inputted luminance signal, into an edge component and a non-edge component, and a non-edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step. The non-edge component amplification amount is set based on the non-edge component amplification step, the first edge gain is set based on the input color signal, and the non-edge component amplification step processing is performed. Based on the first signal level adjustment step of adjusting the signal level of the non-edge component by multiplying the amplified non-edge component by the first gain, and the edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step, A second gain is set, and the non-edge component whose signal level has been adjusted by the processing of the first signal level adjustment step is multiplied by the second gain to obtain a non-energy. A second signal level adjustment step for adjusting the signal level of the di component, a non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the second signal level adjustment step, and an edge separated by the processing of the input luminance signal separation step A luminance signal adding step for adding the components, an input luminance signal, an output luminance signal formed from the addition result of the luminance signal adding step, and a third signal for adjusting the signal level of the input color signal based on the input color signal The level adjustment step is realized by a computer.
[0052]
In the signal processing apparatus and method, the recording medium, and the program of the present invention, the input luminance signal, which is an input luminance signal, is separated into an edge component and a non-edge component, and is set based on the non-edge component. The non-edge component is amplified by the amplified amount, the first gain set based on the input color signal is multiplied by the non-edge component, and the second gain set based on the edge component is multiplied by the non-edge component. Then, the non-edge component and the edge component are added, and the signal level of the input color signal is adjusted based on the input luminance signal, the output luminance signal, and the input color signal.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus to which the present invention is applied.
[0054]
In FIG. 8, the
[0055]
The
[0056]
The band
[0057]
The skin
[0058]
The enhancement
[0059]
The
[0060]
The color signal
[0061]
FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the band
[0062]
In FIG. 9, the band
[0063]
The low-
[0064]
The
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
The
[0068]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a lookup table held by the
[0069]
10A, a
[0070]
The
[0071]
In FIG. 10B, a
[0072]
The
[0073]
As shown in FIG. 10B, a
[0074]
That is, the
[0075]
Returning to FIG. 9, the
[0076]
The
[0077]
As described above, the band
[0078]
The
[0079]
FIG. 11 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the skin
[0080]
In FIG. 11, the skin
[0081]
The
[0082]
The
[0083]
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a skin color detection table held by the
[0084]
In FIG. 12A, the horizontal axis indicates the signal level of the
[0085]
When the combination of the signal levels of the
[0086]
FIG. 12B shows another example of the conversion characteristics of the
[0087]
When the combination of the signal levels of the
[0088]
The
[0089]
As described above, the
[0090]
As described above, the skin
[0091]
The
[0092]
FIG. 13 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the enhancement
[0093]
In FIG. 13, the enhancement
[0094]
The lookup table 251 converts the input
[0095]
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a conversion table held in the lookup table 251 of FIG.
[0096]
In FIG. 14, the horizontal axis represents the signal level of the
[0097]
That is, the look-up table 251 outputs the
[0098]
The
[0099]
As described above, the enhancement
[0100]
The
[0101]
FIG. 16 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the color signal
[0102]
The divider 301 divides the
[0103]
The
[0104]
Similarly, the
[0105]
The
[0106]
Similarly, the
[0107]
Based on the
[0108]
Similarly, the
[0109]
In the divider 301, the color signal
[0110]
The color signal
[0111]
As described above, when the color signal
[0112]
Next, the operation of the
[0113]
The
[0114]
The enhancement processing by the
[0115]
First, in step S <b> 1 of FIG. 17, the low-
[0116]
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0117]
Next, the
[0118]
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0119]
In step S3, the
[0120]
When multiplying by the first coefficient, the
[0121]
If it is determined in step S3 in FIG. 17 that the signal level of the low frequency component of the extracted second luminance signal is greater than the first threshold and not less than or equal to the first threshold, the
[0122]
If it is determined that the value is equal to or smaller than the second threshold value, the
[0123]
When the second coefficient is multiplied, the
[0124]
If it is determined in step S5 of FIG. 17 that the signal level of the low frequency component of the extracted second luminance signal is greater than the second threshold and not less than or equal to the second threshold, the
[0125]
When the third coefficient is multiplied, the
[0126]
As described above, the
[0127]
In step S8 of FIG. 18, the
[0128]
When the fourth coefficient is multiplied, the
[0129]
Further, when it is determined in step S8 in FIG. 18 that the signal level of the high-frequency component (signal 162) of the second luminance signal is greater than the third threshold value (X13) and not less than or equal to the third threshold value, the enhancement processing unit In step S155, the process proceeds to step S10, and it is determined whether the signal level of the extracted high-frequency component (signal 162) of the second luminance signal is equal to or lower than the fourth threshold value (X14).
[0130]
If it is determined that the signal level of the
[0131]
When the fifth coefficient is multiplied, the
[0132]
Furthermore, when it is determined in step S10 of FIG. 18 that the signal level of the high-frequency component (signal 162) of the second luminance signal is greater than the fourth threshold value (X14) and not less than or equal to the fourth threshold value, the enhancement processing unit In step S155, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not the signal level of the extracted high-frequency component (signal 162) of the second luminance signal is equal to or lower than the fifth threshold value (X15).
[0133]
If it is determined that the signal level of the
[0134]
When the sixth coefficient is multiplied, the
[0135]
When it is determined in step S12 of FIG. 18 that the signal level of the high-frequency component (signal 162) of the second luminance signal is greater than the fifth threshold value (X15) and not less than or equal to the fifth threshold value, the enhancement processing unit In step S155, the process proceeds to step S14, and it is determined whether or not the signal level of the extracted high-frequency component (signal 162) of the second luminance signal is equal to or less than the sixth threshold value (X16).
[0136]
If it is determined that the signal level of the
[0137]
When the seventh coefficient is multiplied, the
[0138]
Furthermore, when it is determined in step S14 of FIG. 18 that the signal level of the high-frequency component (signal 162) of the second luminance signal is greater than the sixth threshold value (X16) and not less than or equal to the fifth threshold value, the enhancement processing unit In step S155, the process proceeds to step S16, and the high frequency component (signal 162) of the second luminance signal is multiplied by the eighth coefficient. That is, as illustrated in FIG. 10B, the
[0139]
When the eighth coefficient is multiplied, the
[0140]
As described above, the
[0141]
In step S17, the
[0142]
The
[0143]
The
[0144]
As described above, the
[0145]
As described above, the band
[0146]
Then, the
[0147]
With reference to the flowchart of FIG. 24, the skin color adjustment processing by the
[0148]
First, in step S31, the
[0149]
If the
[0150]
If it is determined in step S31 that the color of the image corresponding to the
[0151]
In step S34, the
[0152]
The
[0153]
As described above, the
[0154]
As described above, the skin
[0155]
Then, the
[0156]
With reference to the flowchart of FIG. 25, the enhancement amount adjustment processing by the
[0157]
First, in step S51, when the lookup table 251 of the enhancement
[0158]
In step S52, the
[0159]
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0160]
The
[0161]
Therefore, the look-up table 251 uses the conversion table of FIG. 14 that is held, and the amplitude of each of the first luminance signals from the signal levels of the portions corresponding to these
[0162]
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a waveform of the generated
[0163]
In FIG. 27,
[0164]
When the
[0165]
The
[0166]
As described above, the
[0167]
As described above, the enhancement
[0168]
Then, the
[0169]
The
[0170]
The color signal level adjustment processing by the
[0171]
In the color signal level adjustment processing, the
[0172]
First, in step S71, the divider 301 of the color signal
[0173]
FIG. 30 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0174]
FIG. 31 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0175]
The multiplier 301 divides the
[0176]
FIG. 32 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0177]
That is, the
[0178]
In step S <b> 72, the multiplier 302 to which the
[0179]
FIG. 33 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0180]
An
[0181]
In step S <b> 73, the comparator 303 compares the signal level of the
[0182]
In step S74, the selector 304 determines whether the signal level of the
[0183]
If it is determined in step S74 that the signal level of the
[0184]
That is, the selector 304 selects one of the
[0185]
FIG. 35 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0186]
That is, since the signal level of the
[0187]
The
[0188]
As described above, as the
[0189]
As described above, the
[0190]
In the above, as shown in FIG. 9, the band
[0191]
FIG. 36 is a diagram showing another configuration example of the image processing apparatus to which the present invention is applied.
[0192]
36, the
[0193]
The band
[0194]
The
[0195]
The skin
[0196]
The enhancement
[0197]
The
[0198]
As described above, the
[0199]
In this case, the enhancement processing by the
[0200]
In addition to the above, the
[0201]
FIG. 37 is a diagram showing still another configuration example of the
[0202]
In FIG. 37, the
[0203]
The
[0204]
FIG. 38 is a diagram showing an example of a lookup table held by the
[0205]
In FIG. 38, a
[0206]
The
[0207]
As shown in FIG. 38, a
[0208]
That is, the
[0209]
Next, enhancement processing by the
[0210]
First, in step S91, the
[0211]
FIG. 40 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0212]
In step S91 of FIG. 39, when it is determined that the signal level of the
[0213]
If it is determined in step S91 that the signal level of the acquired
[0214]
If it is determined that the signal level of the
[0215]
Furthermore, when it is determined in step S93 that the signal level of the acquired
[0216]
When it is determined that the signal level of the
[0217]
If it is determined in step S95 that the signal level of the acquired
[0218]
When it is determined that the signal level of the
[0219]
Furthermore, if it is determined in step S97 that the signal level of the acquired
[0220]
FIG. 41 is a diagram illustrating an example of a waveform of a
[0221]
In FIG. 41, the
[0222]
The
[0223]
In addition, the amplitude component 123C included in the
[0224]
Furthermore, since the
[0225]
The
[0226]
As described above, by using the
[0227]
Also, in the above, the
[0228]
FIG. 42 is a diagram illustrating another detailed configuration example of the skin color processing unit.
[0229]
42, the skin
[0230]
The
[0231]
FIG. 43 is a diagram illustrating an example of a lookup table held in advance by the
[0232]
In FIG. 43, the horizontal axis represents the signal level of the input
[0233]
When the signal level of the
[0234]
When the signal level of the
[0235]
Further, when the signal level of the
[0236]
That is, the
[0237]
The
[0238]
FIG. 44 is a diagram illustrating an example of a lookup table held in advance by the
[0239]
In FIG. 44, the horizontal axis represents the signal level of the
[0240]
The
[0241]
When the signal level of the
[0242]
That is, the
[0243]
FIG. 45 is a diagram illustrating a relationship between the signal level of the
[0244]
In FIG. 45, the horizontal axis represents the signal level of the
[0245]
That is, when the signal level of the
[0246]
That is, even if the
[0247]
The
[0248]
The skin color adjustment processing by the
[0249]
First, in step S111, the
[0250]
In step S113, the
[0251]
In step S <b> 114, the
[0252]
In step S <b> 115, the
[0253]
If it is determined in step S111 that the color of the image corresponding to the third luminance signal is not a skin color, the
[0254]
The
[0255]
As described above, the skin
[0256]
In addition, in the above, the
[0257]
FIG. 47 is a diagram illustrating another detailed configuration example of the enhancement amount adjustment unit in FIG. 8.
[0258]
In FIG. 47, the enhancement
[0259]
The positive /
[0260]
The
[0261]
The
[0262]
The look-up table 504 holds a conversion table as shown in FIG. 48 in a built-in storage unit (not shown), and uses this conversion table to set the signal level of the input
[0263]
The look-up table 505 holds a conversion table as shown in FIG. 48 in a built-in storage unit (not shown). By using this conversion table, the signal level of the input
[0264]
FIG. 48 is a diagram illustrating an example of a conversion table held by the look-up tables 504 and 505.
[0265]
The conversion table shown in FIG. 48A is a conversion table held by the lookup table 504. The horizontal axis represents the signal level of the input
[0266]
The look-up table 504 determines the signal level of the
[0267]
That is, the look-up table 504 outputs the
[0268]
48B is a conversion table held by the lookup table 505. The horizontal axis represents the signal level of the input
[0269]
The look-up table 505 determines the signal level of the
[0270]
That is, the look-up table 505 outputs the
[0271]
The
[0272]
Next, enhancement amount adjustment processing by the image processing apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. Further, description will be made with reference to FIGS. 51 to 55 as necessary.
[0273]
First, in step S131, the positive /
[0274]
FIG. 51 is a diagram illustrating an example of a waveform of a
[0275]
FIG. 52 is a diagram illustrating an example of a waveform of a
[0276]
When separating the
[0277]
In step S132, the look-up table 504 uses a conversion table as shown in FIG. 48A that is held in advance, and sets the positive gain value according to the input
[0278]
In step S <b> 133, the
[0279]
FIG. 53 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0280]
The
[0281]
Further, the amplitude component 511C included in the
[0282]
Returning to FIG. 50, in step S134, the look-up table 505 uses a conversion table as shown in FIG. 48B, which is held in advance, and the negative gain value according to the input
[0283]
In step S <b> 135, the
[0284]
FIG. 54 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0285]
The
[0286]
Also, the
[0287]
Returning to FIG. 50, in step S <b> 136, the
[0288]
FIG. 55 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output luminance signal obtained by adding the first luminance signal to the fifth luminance signal output from the
[0289]
In FIG. 55, the
[0290]
The
[0291]
As described above, the enhancement
[0292]
Further, in the above, the
[0293]
FIG. 56 is a diagram showing another configuration example of the color signal level adjustment unit of FIG.
[0294]
In FIG. 56, the color signal
[0295]
The
[0296]
Similarly, the
[0297]
The
[0298]
Similarly, the
[0299]
In the divider 301, the color signal
[0300]
Also, the color signal
[0301]
Next, another example of color signal level adjustment processing by the
[0302]
In the color signal level adjustment processing, the
[0303]
First, in step S171, when the divider 301 of the color signal
[0304]
In step S <b> 172, the multiplier 302 to which the
[0305]
FIG. 58 is a diagram showing an example of the waveform of the
[0306]
An
[0307]
In step S <b> 173, the mixer 551 mixes the
[0308]
FIG. 60 is a diagram illustrating an example of the waveform of the
[0309]
In step S174 of FIG. 57, the comparator 303 compares the signal level of the
[0310]
FIG. 61 is a diagram illustrating an example of a waveform of a
[0311]
In step S175, the selector 552 determines whether the signal level of the
[0312]
If it is determined in step S175 that the signal level of the
[0313]
That is, the selector 552 selects the
[0314]
FIG. 62 is a diagram showing an example of the waveform of the
[0315]
That is, since the signal level of the
[0316]
The
[0317]
As described above, as the
[0318]
As described above, the
[0319]
The series of processes described above can be executed by hardware, but can also be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software executes various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, a general-purpose personal computer is installed from a network or a recording medium.
[0320]
FIG. 63 shows a configuration example of a personal computer that executes the above processing. A CPU (Central Processing Unit) 601 of the
[0321]
The
[0322]
The input /
[0323]
A
[0324]
The recording medium on which the program is recorded is distributed to provide the program to the user separately from the computer, and the magnetic disk 631 (including the flexible disk) on which the program is recorded, the optical disk 632 (CD-ROM ( (Comprising Compact Disk-Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disk)), magneto-optical disk 633 (including MD (Mini-Disk) (trademark)),
[0325]
In the present specification, the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.
[0326]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to more accurately separate an input signal into a component having a sharp signal level change and storing a large edge, and a component other than that.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional image processing apparatus.
2 is a diagram illustrating an example of a relationship between a
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of signal changes in the image processing apparatus of FIG. 1;
4 is a diagram illustrating input / output characteristics of the gradation conversion unit of FIG. 1;
5 is a diagram illustrating an example of a waveform of an input / output signal of the image processing apparatus of FIG. 1. FIG.
6 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a color signal level adjustment unit in FIG. 1; FIG.
7 is a diagram illustrating an example of a waveform of an input / output color signal of the color signal level adjustment unit in FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus to which the present invention has been applied.
FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a band separation amplification unit in FIG. 8;
10 is a diagram illustrating an example of a look-up table held by the emphasis processing unit and in FIG. 9;
FIG. 11 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a skin color processing unit in FIG. 8;
12 is a diagram illustrating an example of a skin color detection table held by the conversion processing unit of FIG. 11;
13 is a diagram illustrating a detailed configuration example of an enhancement amount adjustment unit in FIG. 8;
14 is a diagram showing an example of a conversion table held in the lookup table of FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a change in input / output characteristics of the multiplier shown in FIG. 13;
16 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a color signal level adjustment unit in FIG. 8;
FIG. 17 is a flowchart for describing enhancement processing by the image processing apparatus of FIG. 8;
18 is a flowchart continued from FIG. 17 for explaining the enhancement processing by the image processing apparatus of FIG. 8;
19 is a diagram showing an example of a waveform of a low frequency component signal extracted by the low pass filter of FIG. 9;
20 is a diagram illustrating an example of a waveform of a high-frequency component signal extracted by the adder of FIG. 9;
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a waveform of a low frequency component signal emphasized by the enhancement processing unit of FIG. 9;
22 is a diagram illustrating an example of a waveform of a high-frequency component signal emphasized by the enhancement processing unit of FIG. 9;
23 is a diagram illustrating an example of a waveform of a third luminance signal output from the band separation amplification unit in FIG. 9;
24 is a flowchart illustrating skin color adjustment processing by the image processing apparatus in FIG.
25 is a flowchart illustrating enhancement amount adjustment processing by the image processing apparatus in FIG.
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a waveform of a fourth luminance signal supplied to the multiplier of FIG.
27 is a diagram illustrating an example of a waveform of a fifth luminance signal output from the multiplier in FIG. 13;
FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output luminance signal corresponding to the fifth luminance signal of FIG.
29 is a flowchart for describing color signal level adjustment processing by the image processing apparatus of FIG. 8;
FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a waveform of an input luminance signal.
FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output luminance signal.
32 is a diagram showing an example of a waveform of an output signal of the midwife 301 of FIG.
FIG. 33 is a diagram illustrating an example of a waveform of an input color signal.
34 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output signal of the multiplier 302 in FIG.
FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output color signal.
FIG. 36 is a diagram illustrating another configuration example of an image processing apparatus to which the present invention has been applied.
FIG. 37 is a diagram illustrating still another configuration example of the image processing apparatus to which the present invention has been applied.
38 is a diagram illustrating an example of a lookup table held by the enhancement processing unit in FIG. 37. FIG.
FIG. 39 is a flowchart for describing enhancement processing by the image processing apparatus in FIG. 37;
40 is a diagram illustrating an example of a waveform of a second luminance signal supplied to the enhancement processing unit in FIG. 37. FIG.
41 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output signal of the enhancement processing unit in FIG. 37. FIG.
42 is a diagram illustrating another detailed configuration example of the skin color processing unit in FIG. 8;
43 is a diagram showing an example of a look-up table held in advance by the conversion processing unit in FIG.
44 is a diagram showing an example of a look-up table held in advance by the control unit shown in FIG.
45 is a diagram illustrating a relationship between the signal level of the first luminance signal and the signal level of the output signal of the control unit in FIG. 42;
46 is a flowchart for describing skin color adjustment processing by the image processing apparatus using the skin color processing unit of FIG. 42;
47 is a diagram illustrating another detailed configuration example of the enhancement amount adjustment unit in FIG. 8. FIG.
48 is a diagram showing an example of a conversion table held by the lookup table of FIG. 47. FIG.
49 is a diagram showing an example of changes in input / output characteristics of the multiplier shown in FIG. 47;
FIG. 50 is a flowchart illustrating enhancement amount adjustment processing by the image processing apparatus.
51 is a diagram showing an example of the waveform of the positive side component of the fourth luminance signal separated by the positive / negative separation circuit of FIG. 47;
52 is a diagram showing an example of the waveform of the negative side component of the fourth luminance signal separated by the positive / negative separation circuit of FIG. 47;
53 is a diagram showing an example of the waveform of the positive side component output from the multiplier of FIG. 47. FIG.
54 is a diagram showing an example of a negative-side component waveform output from the multiplier shown in FIG. 47;
55 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output luminance signal corresponding to the fifth luminance signal output from the enhancement processing unit in FIG. 47;
56 is a diagram illustrating another configuration example of the color signal level adjustment unit in FIG. 16;
FIG. 57 is a flowchart illustrating another example of color signal level adjustment processing by the image processing apparatus.
58 is a diagram showing an example of a waveform of an input color signal input to the color signal level adjustment unit in FIG. 56. FIG.
59 is a diagram showing an example of a waveform of an output signal of the multiplier shown in FIG. 56. FIG.
60 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output signal of the mixer in FIG. 56. FIG.
61 is a diagram illustrating an example of a waveform of a signal that is a comparison result output from the comparator of FIG. 56;
62 is a diagram showing an example of a waveform of an output color signal output from the color signal level adjustment unit in FIG. 56. FIG.
FIG. 63 illustrates a configuration example of a personal computer to which the present invention has been applied.
[Explanation of symbols]
110 image processing device, 111 band separation amplification unit, 112 skin color processing unit, 113 enhancement amount adjustment unit, 114 adder, 115 color signal level adjustment unit, 151 low-pass filter, 152 enhancement processing unit, 153 and 154 adder, 155 enhancement Processing unit, 171 and 172 curve, 201 multiplier, 202 conversion processing unit, 223 and 224 region, 251 lookup table, 252 multiplier, 271 curve, 301 divider, 302A and 302B multiplier, 303A and 303B comparator, 304A and 304B selector, 400 image processing device, 401 band separation amplification unit, 402 skin color processing unit, 403 enhancement amount adjustment unit, 404 synthesis circuit, 405 and 406 adder, 420 image processing device, 421 enhancement processing unit, 441 curve, 450 skin Processing unit, 451 conversion processing unit, 452 control unit, 500 enhancement processing unit, 501 positive / negative separation circuit, 502 and 503 multiplier, 504 and 505 look-up table, 506 adder, 521 and 522 curve, 550 color signal level adjustment unit , 551A and 551B mixer, 552A and 552B selector, 601 CPU, 602 ROM, 603 RAM, 621 input unit, 623 storage unit, 624 communication unit
Claims (18)
入力された前記輝度信号である入力輝度信号を、前記エッジ成分、および、前記非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離手段と、
前記入力輝度信号分離手段により分離された前記非エッジ成分に基づいて、前記非エッジ成分の増幅量を設定し、前記非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅手段と、
入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、前記非エッジ成分増幅手段により増幅された前記非エッジ成分に前記第1のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整手段と、
前記入力輝度信号分離手段により分離された前記エッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、前記第1の信号レベル調整手段により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分に前記第2のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整手段と、
前記第2の信号レベル調整手段により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分と、前記入力輝度信号分離手段により分離された前記エッジ成分を加算する輝度信号加算手段と、
前記入力輝度信号、前記輝度信号加算手段による加算結果からなる出力輝度信号、および前記入力色信号に基づいて、前記入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。A signal processing apparatus that separates a luminance signal into an edge component that is a component that has a sharp signal level change and stores a large edge, and a non-edge component that is a component other than that, and amplifies the non-edge component,
Input luminance signal separation means for separating the input luminance signal, which is the inputted luminance signal, into the edge component and the non-edge component;
Non-edge component amplification means for setting the amplification amount of the non-edge component based on the non-edge component separated by the input luminance signal separation means, and amplifying the non-edge component;
A first gain is set based on an input color signal, the non-edge component amplified by the non-edge component amplifying means is multiplied by the first gain, and a signal level of the non-edge component is adjusted. 1 signal level adjusting means;
A second gain is set based on the edge component separated by the input luminance signal separation unit, and the second edge component is adjusted to the non-edge component whose signal level is adjusted by the first signal level adjustment unit. Second signal level adjusting means for multiplying the gain and adjusting the signal level of the non-edge component;
A luminance signal adding means for adding the non-edge component whose signal level has been adjusted by the second signal level adjusting means and the edge component separated by the input luminance signal separating means;
A third signal level adjusting unit that adjusts a signal level of the input color signal based on the input luminance signal, an output luminance signal that is an addition result by the luminance signal adding unit, and the input color signal. A characteristic signal processing apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。The non-edge component amplification means reduces the amplification amount when the absolute value of the signal level of the non-edge component separated by the input luminance signal separation means is larger than a predetermined first threshold value. The signal processing apparatus according to claim 1.
前記入力輝度信号分離手段により分離された前記非エッジ成分より低周波成分を抽出する低周波成分抽出手段と、
前記入力輝度信号分離手段により分離された前記非エッジ成分より高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、
前記低周波成分抽出手段により抽出された前記低周波成分に基づいて、前記低周波成分の増幅量を決定し、前記低周波成分を増幅する低周波成分増幅手段と、
前記高周波成分抽出手段により抽出された前記高周波成分に基づいて、前記高周波成分の増幅量を決定し、前記高周波成分を増幅する高周波成分増幅手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。The non-edge component amplification means includes
Low frequency component extraction means for extracting a low frequency component from the non-edge component separated by the input luminance signal separation means;
High-frequency component extraction means for extracting a high-frequency component from the non-edge component separated by the input luminance signal separation means;
Low frequency component amplification means for determining an amplification amount of the low frequency component based on the low frequency component extracted by the low frequency component extraction means, and amplifying the low frequency component;
The high-frequency component amplification means for determining the amplification amount of the high-frequency component based on the high-frequency component extracted by the high-frequency component extraction means and amplifying the high-frequency component. Signal processing device.
ことを特徴とする請求項3に記載の信号処理装置。The high-frequency component extraction unit subtracts the low-frequency component extracted by the low-frequency component extraction unit from the non-edge component separated by the input luminance signal separation unit, and extracts the high-frequency component. The signal processing apparatus according to claim 3 .
ことを特徴とする請求項3に記載の信号処理装置。The low frequency component amplifying unit reduces the amplification amount of the low frequency component when the absolute value of the signal level of the low frequency component extracted by the low frequency component extracting unit is larger than a predetermined threshold value. The signal processing device according to claim 3 .
ことを特徴とする請求項3に記載の信号処理装置。The signal according to claim 3 , further comprising frequency component addition means for adding the low frequency component amplified by the low frequency component amplification means and the high frequency component amplified by the high frequency component amplification means. Processing equipment.
前記入力色信号に基づいて、前記非エッジ成分の、対応する画像の色を検出し、検出された前記画像の色に基づいて、前記第1のゲインの値を設定する色検出ゲイン値設定手段と、
前記色検出ゲイン値設定手段により値が設定された前記第1のゲインを前記非エッジ成分に乗算する色ゲイン乗算手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。The first signal level adjusting means includes:
Color detection gain value setting means for detecting the color of the corresponding image of the non-edge component based on the input color signal and setting the first gain value based on the detected color of the image When,
The signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: a color gain multiplication unit that multiplies the non-edge component by the first gain whose value is set by the color detection gain value setting unit.
ことを特徴とする請求項7に記載の信号処理装置。The color detection gain value setting means sets the first gain value to a value smaller than “1” when the detected color of the image is a predetermined color, and the color of the image The signal processing device according to claim 7 , wherein when the color is a color other than the predetermined color, the value of the first gain is set to “1”.
ことを特徴とする請求項8に記載の信号処理装置。The signal processing apparatus according to claim 8 , wherein the predetermined color is a skin color.
前記エッジ成分に基づいて、前記非エッジ成分の、対応する画像の明度を検出し、検出された前記画像の明度に基づいて、前記色設定ゲイン値設定手段により値が設定された前記第1のゲインの値の調整量を設定するゲイン値調整量設定手段と、
前記ゲイン値調整量設定手段により設定された前記第1のゲインの値の調整量に基づいて、前記第1のゲインの値を調整するゲイン値調整手段と
をさらに備え、
前記色ゲイン乗算手段は、前記ゲイン値調整手段により値が調整された前記第1のゲインを前記非エッジ成分に乗算する
ことを特徴とする請求項7に記載の信号処理装置。The first signal level adjusting means includes:
Based on the edge component, the brightness of the corresponding image of the non-edge component is detected, and the value set by the color setting gain value setting means is set based on the detected brightness of the image. A gain value adjustment amount setting means for setting an adjustment amount of the gain value;
Gain value adjusting means for adjusting the value of the first gain based on the adjustment amount of the first gain value set by the gain value adjustment amount setting means;
The signal processing apparatus according to claim 7 , wherein the color gain multiplication unit multiplies the non-edge component by the first gain whose value is adjusted by the gain value adjustment unit.
前記エッジ成分の信号レベルを検出し、前記第2のゲインの値を設定する明度検出ゲイン値設定手段と、
前記明度検出ゲイン値設定手段により値が設定された前記第2のゲインを、前記非エッジ成分に乗算する明度ゲイン乗算手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。The second signal level adjusting means includes:
Brightness detection gain value setting means for detecting the signal level of the edge component and setting the value of the second gain;
2. The signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: a lightness gain multiplication unit that multiplies the non-edge component by the second gain whose value is set by the lightness detection gain value setting unit.
ことを特徴とする請求項11に記載の信号処理装置。The lightness detection gain value setting means is configured to output a predetermined first signal level when the detected signal level of the edge component is lower than a predetermined first threshold value or when the lightness value of the image is higher than the first threshold value. The signal processing device according to claim 11 , wherein when the value is larger than a threshold value of 2, the value of the second gain is set to a small value.
前記明度検出ゲイン値設定手段は、前記エッジ成分の信号レベルを検出し、前記正負分離手段により分離された正側成分および負側成分について、前記第2のゲインの値をそれぞれ設定し、
前記明度ゲイン乗算手段は、前記明度検出ゲイン値設定手段により値が設定された前記正側成分に対する前記第2のゲインである正側ゲインを前記正側成分に乗算し、前記明度検出ゲイン値設定手段により値が設定された前記負側成分に対する前記第2のゲインである負側ゲインを前記負側成分に乗算する
ことを特徴とする請求項11に記載の信号処理装置。The second signal level adjusting means further comprises positive / negative separating means for separating the non-edge component whose signal level has been adjusted by the first signal level adjusting means into a positive side component and a negative side component,
The brightness detection gain value setting means detects the signal level of the edge component, and sets the second gain value for the positive side component and the negative side component separated by the positive / negative separation means,
The lightness gain multiplying unit multiplies the positive side component, which is the second gain with respect to the positive side component, the value of which is set by the lightness detection gain value setting unit, and sets the lightness detection gain value The signal processing apparatus according to claim 11 , wherein the negative side component is multiplied by a negative side gain that is the second gain for the negative side component whose value is set by means.
前記入力輝度信号および前記出力輝度信号より、前記輝度信号の増幅量を算出する増幅量算出手段と、
前記増幅量算出手段により算出された前記増幅量を乗算して前記入力色信号の信号レベルを調整する入力色信号レベル調整手段と、
前記入力色信号レベル調整手段による信号レベル調整処理前後の前記入力色信号の信号レベルを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記入力色信号レベル調整手段による前記信号レベル調整処理前後の前記入力色信号の内、いずれか一方を出力色信号として選択する色信号選択手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。The third signal level adjusting means includes
Amplification amount calculation means for calculating an amplification amount of the luminance signal from the input luminance signal and the output luminance signal;
Input color signal level adjusting means for adjusting the signal level of the input color signal by multiplying the amplification amount calculated by the amplification amount calculating means;
Comparison means for comparing the signal levels of the input color signals before and after the signal level adjustment processing by the input color signal level adjustment means;
Color signal selection means for selecting one of the input color signals before and after the signal level adjustment processing by the input color signal level adjustment means as an output color signal based on the comparison result by the comparison means. The information processing apparatus according to claim 1.
前記入力色信号レベル調整手段による前記信号レベル調整処理前後の前記入力色信号を、予め定められた所定の割合で混合する混合手段をさらに備え、
前記色信号選択手段は、
前記信号レベル調整処理後の前記入力色信号の信号レベルが、前記信号レベル調整処理前の前記入力色信号の信号レベルより大きい場合、前記信号レベル調整処理後の前記入力色信号を前記出力色信号として選択し、
前記信号レベル調整処理後の前記入力色信号の信号レベルが、前記信号レベル調整前の前記入力色信号の信号レベルより小さい場合、前記混合手段の混合結果を前記出力色信号として選択する
ことを特徴とする請求項14に記載の情報処理装置。The third signal level adjusting means includes
The apparatus further comprises mixing means for mixing the input color signals before and after the signal level adjustment processing by the input color signal level adjusting means at a predetermined ratio.
The color signal selection means includes
When the signal level of the input color signal after the signal level adjustment process is higher than the signal level of the input color signal before the signal level adjustment process, the input color signal after the signal level adjustment process is converted to the output color signal. Select as
When the signal level of the input color signal after the signal level adjustment processing is smaller than the signal level of the input color signal before the signal level adjustment, the mixing result of the mixing unit is selected as the output color signal. The information processing apparatus according to claim 14 .
入力された前記輝度信号である入力輝度信号を、前記エッジ成分、および、前記非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離ステップと、
前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記非エッジ成分に基づいて、前記非エッジ成分の増幅量を設定し、前記非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅ステップと、
入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、前記非エッジ成分増幅ステップの処理により増幅された前記非エッジ成分に前記第1のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整ステップと、
前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記エッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、前記第1の信号レベル調整ステップの処理により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分に前記第2のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整ステップと、
前記第2の信号レベル調整ステップの処理により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分と、前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記エッジ成分を加算する輝度信号加算ステップと、
前記入力輝度信号、前記輝度信号加算ステップの処理による加算結果からなる出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、前記入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。A signal processing method of a signal processing apparatus that separates a luminance signal into an edge component that is a component having a sharp signal level change and preserves a large edge and a non-edge component that is a component other than that, and amplifies the non-edge component. There,
An input luminance signal separation step of separating the input luminance signal which is the inputted luminance signal into the edge component and the non-edge component;
A non-edge component amplification step of setting an amplification amount of the non-edge component based on the non-edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step, and amplifying the non-edge component;
Based on the input color signal, a first gain is set, the non-edge component amplified by the processing of the non-edge component amplification step is multiplied by the first gain, and the signal level of the non-edge component is adjusted. A first signal level adjustment step to:
A second gain is set based on the edge component separated by the process of the input luminance signal separation step, and the non-edge component having the signal level adjusted by the process of the first signal level adjustment step is set. A second signal level adjustment step of multiplying the second gain to adjust the signal level of the non-edge component;
A luminance signal addition step of adding the non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the second signal level adjustment step and the edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step;
And a third signal level adjustment step of adjusting a signal level of the input color signal based on the input luminance signal, an output luminance signal obtained as a result of addition by the processing of the luminance signal addition step, and an input color signal. A signal processing method characterized by the above.
入力された前記輝度信号である入力輝度信号を、前記エッジ成分、および、前記非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離ステップと、
前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記非エッジ成分に基づいて、前記非エッジ成分の増幅量を設定し、前記非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅ステップと、
入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、前記非エッジ成分増幅ステップの処理により増幅された前記非エッジ成分に前記第1のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整ステップと、
前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記エッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、前記第1の信号レベル調整ステップの処理により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分に前記第2のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整ステップと、
前記第2の信号レベル調整ステップの処理により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分と、前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記エッジ成分を加算する輝度信号加算ステップと、
前記入力輝度信号、前記輝度信号加算ステップの処理による加算結果からなる出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、前記入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。This is a program for a signal processing apparatus that separates a luminance signal into an edge component that is a component with a sharp signal level change and preserves a large edge and a non-edge component that is a component other than that, and amplifies the non-edge component. And
An input luminance signal separation step of separating the input luminance signal which is the inputted luminance signal into the edge component and the non-edge component;
A non-edge component amplification step of setting an amplification amount of the non-edge component based on the non-edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step, and amplifying the non-edge component;
Based on the input color signal, a first gain is set, the non-edge component amplified by the processing of the non-edge component amplification step is multiplied by the first gain, and the signal level of the non-edge component is adjusted. A first signal level adjustment step to:
A second gain is set based on the edge component separated by the process of the input luminance signal separation step, and the non-edge component having the signal level adjusted by the process of the first signal level adjustment step is set. A second signal level adjustment step of multiplying the second gain to adjust the signal level of the non-edge component;
A luminance signal addition step of adding the non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the second signal level adjustment step and the edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step;
And a third signal level adjustment step of adjusting a signal level of the input color signal based on the input luminance signal, an output luminance signal obtained as a result of addition by the processing of the luminance signal addition step, and an input color signal. A recording medium on which a computer-readable program is recorded.
入力された前記輝度信号である入力輝度信号を、前記エッジ成分、および、前記非エッジ成分に分離する入力輝度信号分離ステップと、
前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記非エッジ成分に基づいて、前記非エッジ成分の増幅量を設定し、前記非エッジ成分を増幅する非エッジ成分増幅ステップと、
入力色信号に基づいて、第1のゲインを設定し、前記非エッジ成分増幅ステップの処理により増幅された前記非エッジ成分に前記第1のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第1の信号レベル調整ステップと、
前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記エッジ成分に基づいて、第2のゲインを設定し、前記第1の信号レベル調整ステップの処理により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分に前記第2のゲインを乗算し、前記非エッジ成分の信号レベルを調整する第2の信号レベル調整ステップと、
前記第2の信号レベル調整ステップの処理により前記信号レベルが調整された前記非エッジ成分と、前記入力輝度信号分離ステップの処理により分離された前記エッジ成分を加算する輝度信号加算ステップと、
前記入力輝度信号、前記輝度信号加算ステップの処理による加算結果からなる出力輝度信号、および入力色信号に基づいて、前記入力色信号の信号レベルを調整する第3の信号レベル調整ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。A computer that controls a signal processing device that separates a luminance signal into an edge component that has a sharp signal level change and preserves a large edge, and a non-edge component that is a component other than that, and amplifies the non-edge component An executable program,
An input luminance signal separation step of separating the input luminance signal which is the inputted luminance signal into the edge component and the non-edge component;
A non-edge component amplification step of setting an amplification amount of the non-edge component based on the non-edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step, and amplifying the non-edge component;
Based on the input color signal, a first gain is set, the non-edge component amplified by the processing of the non-edge component amplification step is multiplied by the first gain, and the signal level of the non-edge component is adjusted. A first signal level adjustment step to:
A second gain is set based on the edge component separated by the process of the input luminance signal separation step, and the non-edge component having the signal level adjusted by the process of the first signal level adjustment step is set. A second signal level adjustment step of multiplying the second gain to adjust the signal level of the non-edge component;
A luminance signal addition step of adding the non-edge component whose signal level is adjusted by the processing of the second signal level adjustment step and the edge component separated by the processing of the input luminance signal separation step;
And a third signal level adjustment step of adjusting a signal level of the input color signal based on the input luminance signal, an output luminance signal obtained as a result of addition by the processing of the luminance signal addition step, and an input color signal. A program characterized by
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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