JP4001664B2

JP4001664B2 - ビデオ信号画像中のきずを検出する方法および装置

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Publication number: JP4001664B2
Application number: JP24392797A
Authority: JP
Inventors: ヴィッシャーマンゲルハルト
Original assignee: ベーテーエスホールディングインターナショナルベーヴィ
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: DE19636865C1; JPH10108067A; US5987187A; EP0830014B1; EP0830014A2; DE59712690D1; EP0830014A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号画像中のきずを検出する装置を備えたビデオ信号処理装置およびそのきず検出装置ならびにきず検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
古いフィルム殊に頻繁に使用されたフィルムは、そのフィルムの比較的長い領域にわたって連続的に広がっている垂直方向の引かき傷を有していることが多い。それらの引かき傷はすでにフィルムカメラ内で生じたものかもしれないし、あるいは複写プロセス中またはフィルムのたび重なる再生によって生じた可能性もある。
【０００３】
このようなフィルム素材を表示してみると、フィルム素材がそれぞれポジティブであるのかネガティブであるのかに応じて、白または黒の水平方向のストライプとしてきずが現れる。ドイツ連邦共和国特許出願第４４３２７８７．０号明細書から、垂直方向のフィルムきずにより引き起こされた画像信号中のエラーを検出して隠蔽する方法および装置が公知である。この場合、障害を受けた画素により生じる障害個所からエラー信号が導出され、このエラー信号はビデオ信号中のエラーを隠蔽するためのコントロール信号として使用される。たとえば旗竿のように垂直方向に延在する他の画像ディテールときずとを確実に区別できるようにするため、このエラー信号が発せられるのは、水平方向における局所的に制限された可調整のきず幅を越えておらず、そのつどのきずが主として垂直方向に延在しており、さらにきずの長さがほぼフレームの高さに対応するときだけである。次にビデオ信号中の障害個所は、エラー信号を用いることでローパスフィルタリングされた相応のビデオ信号と置き換えられ、その結果、きず部分における画素はきずのすぐ近くの周囲の画素の明るさと色をもつようになり、このようにして極端に強いコントラスト差の発生を避けることができる。
【０００４】
ここで明らかにされたことは、フィルム走行方向と正確に対応するきずは確実に隠蔽できるが、フィルム走行方向に対し鋭角を成す位置に生じたきずは公知の方法および装置によっても検出されないことである。フィルムのフレームにわたり正確に垂直に延在していないそのようなきずは、フレームの高さ軸に対するきずの傾斜に依存して右または左に向かって進み、したがって特に目立って現れることになる。このようなきず（以下では斜めきずと称する）は、主として複写機構における複写中に発生する。
【０００５】
公知の方法および公知の装置によっても斜めきずを十分に隠蔽することはできない。なぜならば、たとえば調整可能なきず幅を増大させることのリスクとして、垂直方向に延びている構造をもつ画像物体が誤って斜めきずと識別されて隠蔽されてしまうことが挙げられるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、ビデオ信号中の斜めきずがきずと類似した他の画像構造物と確実に区別されるようビデオ信号を処理する方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によればこの課題は、きず検出装置により、目下の画像Ｎに先行する画像Ｎ−１の下縁から前記目下の画像Ｎの上縁へきずの少なくとも一区間が延在しているか否か、および目下の画像Ｎの下縁から該目下の画像Ｎに続く画像Ｎ＋１の上縁へきずの少なくとも別の区間が延在しているか否かが判定されることにより解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明が基礎としている着想は、斜めきずにおいてきずがある画像の下縁から離れ後続の画像の上縁に現れる水平方向の各位置は、各画像間に縁があるにもかかわらず互いにごく僅かしか異なっていないのに対し、同じ傾斜角度を有する斜めの画像物体であると、それらの位置がそれよりもかなり大きい間隔で生じるという点である。したがってきずの疑いがある場合、ある画像の上縁および下縁を超えて関連する先行および後続の画像へ、きず区間がそれぞれ同等の水平方向位置で延在しているか否かを調べるだけで十分である。
【０００９】
本発明の１つの実施形態によれば、きず検出装置により、画像Ｎの上縁および下縁から先行する画像または後続の画像へ延在している判定されたきず区間の各位置が比較され、先行する画像または後続の画像へ延在しているこのきず区間の上方および下方の水平方向の各位置が所定の距離を超えていないときのみ、きずであることが指示されるように構成されている。このようにすることで、スキャンされたフィルムの走行方向に対しきずが最大でとるかもしれない傾斜角度を調整することができ、それをきずとして検出することができるようになる。予測される最大きず傾斜角度を適切に選定することにより、誤検出を回避することができる。
【００１０】
きず検出装置を次のように構成すると有利である。すなわち、対象画像中のきず区間としてのセグメントごとにきずの長さが求められ、セグメントごとに求められたきず区間が所定の最小長を有しているときのみ、きずであることが指示されるように構成すると有利である。このようにすることで、きずが存在しているか否かの判定にあたりきずの長さを付加的な判定基準として考慮することができ、このことで誤検出のおそれをさらに低減することができる。また、きず区間の検出により、中断を伴うきずも検出することができる。
【００１１】
さらに本発明の別の実施形態によれば、画像の上縁においてきずとみなされた画像部分の位置が求められ、その位置が先行の画像の下縁においてきずとみなされた画像部分の位置と比較され、前記の画像の上縁における対応位置が求められ、画像の下縁においてきずとみなされた画像部分の位置が求められ、その位置が後続の画像の上縁においてきずとみなされた画像部分の位置と比較され、前記の画像の下縁における対応位置が求められ、所定の範囲内できずの対応位置を画像の上縁および下縁において求めることができたときにのみ、きずであることが通報されるように構成されている。この実施形態により簡単な検出が可能となり、、この場合、きずとみなされた画像の一部分が検査すべきビデオ信号の適切な事前のフィルタリングにより選択される。
【００１２】
次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】
図１にはフィルムスキャナ１のブロック図が示されており、スキャナ２で得られたスキャンされたフィルムのアナログビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換器３を介してディジタル形式の輝度信号およびクロミナンス信号に変換される。さらにノイズ除去装置４内には複数の検出器５，６が設けられており、それらはスキャンされたビデオ信号中のエラーを検出し、そのエラーを障害個所信号Ｋ_１，Ｋ_２によって特徴づける役割を有している。これらの検出器は、斜めきずを検出するための本発明の特徴に従って実装されたきず検出器５と、たとえば汚れ検出器６である。その際、障害個所信号Ｋ_１，Ｋ_２によりメジアンフィルタ７が制御され、エラーとみなされた画像領域はこのフィルタによってメジアンフィルタリングした値と置き換えられる。
【００１４】
ところで、本発明によるきず検出装置はフィルムスキャナに限定されるものではなく、ビデオ信号中のノイズを除去するいかなる装置においても利用でき、つまりたとえば障害を受けたビデオ信号を表示する場合にも利用できるし、いわゆる”ノイズ低減装置（noise reducer）内の独立した機器として用いることもできる。また、ソース信号の形式がアナログであろうがディジタルであろうが、そのことは本発明の本質にとって重要なものではない。それというのも、信号変換はいかなる場合でも問題なく実行できるからである。
【００１５】
図２には順次連続する画像Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１が示されており、その際、個々の画像はいわゆるフィルムのフレーム２０によって互いに分けられている。これらの画像には斜めの物体Ａも含まれているし、すべての画像にわたり斜めに延在するきずＢも含まれている。複数の斜めの物体を有する画像中に複数のきずがある場合でも既述の方法および装置によって区別することができるが、みやすくするため、図２には１つの斜めの物体Ａと１つの斜めのきずＢしか示されていない。単独の画像障害と区別して、２つ以上の画像にわたって延在しているあらゆるきずのことを、それらがどのようにして生じたかにはかかわりなく、”きず”と呼ぶことにする。
【００１６】
画像中に垂直方向に延在する検出された構造物を画像物体Ａに対応づけるべきであり、したがって隠蔽する必要がないのか、あるいは検出されたものを斜めのきずＢに対応づけるべきかを区別するために、たとえばプログラミング可能な信号プロセッサにより図３に示されている以下のステップを実行することができる。
【００１７】
まずはじめに、垂直構造のすべての信号がビデオ信号から抽出される（ブロック３１）。斜めのきずＢもフィルムの走行方向に対し実質的に垂直に延在しているので、このようにすることで斜めのきずも検出される。有利には、垂直構造のフィルタリングによって所定の最大幅を越えていない構造だけが検出される。それというのも、きずの幅は一般に数画素程度に限られているからである。垂直方向のフィルタリングのモードによってすでにまえもって定められていなければ、このステップにおいてまたは次のステップの後、検出された垂直構造が所定の最小長を有していたか否かもチェックされる。したがって点状の画像障害や相応の強さを有する画像ディテールは除外される。
【００１８】
次にステップ（ブロック３２）において、フィルタリングされた垂直構造から、それらの周囲の画像内容に対し所定の最小コントラストを有する構造が除外される。フィルタリングされた構造を以下では微細構造と呼ぶことにする。
【００１９】
次のステップ（ブロック３３）において、対象画像Ｎの上縁２１において検出可能なすべての微細構造の水平位置Ｔ（Ｎ）と、対象画像Ｎの下縁２２において検出可能なすべての微細構造の水平位置Ｂ（Ｎ）が求められ、きず可能性区間のとして一時記憶される。
【００２０】
次のステップ（ブロック３４）において、先行の画像Ｎ−１の下縁２３における微細構造の位置Ｂ（Ｎ−１）が、対象画像Ｎの上縁２１における微細構造の位置Ｔ（Ｎ）と比較され、所定の許容範囲内の相応の位置が上方きずマークＳ_Ｔとして特徴づけられ、リスト内に格納される。同様に、画像Ｎの下縁２２における微細構造の位置Ｂ（Ｎ）が、目下の画像Ｎの次に続く画像Ｎ＋１の上縁２４における微細構造の位置Ｔ（Ｎ＋１）と比較され、やはり所定の許容範囲内の相応の位置が下方きずマークＳ_Ｂとして特徴づけられ、リストに格納される。斜めの画像物体Ａの場合、上縁の微細構造も下縁の微細構造も縁ごとに同じ位置にとどまり続けるので、下縁の間に対応する微細構造は存在せず、したがってこのようにすることで斜めの画像物体Ａが確実に排除される。
【００２１】
次のステップ（ブロック３５）において、上方きずマークＳ_Ｔと下方きずマークＳ_Ｂが互いに比較され、所定の最小距離Ｄ_ｍａｘを越えていないマークが抜き出される。上方きずマークと下方きずマークが所定の許容範囲Ｄ_ｍａｘ内にある場合、それらの位置は、同一であれば精確に垂直なきずであることを表すし、互いに間隔をおいていれば斜めのきずＢであることを表す。
【００２２】
そして許容範囲Ｄ_ｍａｘ内の位置を用いることにより、きずにより障害を受けている画素を判別し、たとえばメジアンフィルタリングによって得られたもののように、適切に求められた代替値によってそれらの画素を置き換えることができる（ブロック３６）。有利には、しかし必ずしもそうする必要もないが、どの画素を置き換えるべきかを判定するために、きずに対する目下の要求（きず幅、強さ、垂直方向の最小長）を完全にまたは部分的に満たす、きずマークにより表された範囲内の画素を適切に選択することができる。
【００２３】
図６には、精確に垂直方向のきずも斜めのきずも両方とも検出するための本発明によるきず検出器のブロック図が示されている。このきず検出器は基本的に次の機能ブロックに分けることができる：
−パルス状の画像変化をフィルタリングするためのフィルタ、以下ではパルス・バンドパスフィルタ１１０と称する。
【００２４】
−垂直方向に重畳されたパルス状の画像変化をきず可能性区間としてマークするきず区間検出器１２０。
【００２５】
−上縁で検出された目下の画像におけるきず区間が先行の画像の下縁から目下の画像まで及んでいるのかの判定、ならびに下縁において検出された目下の画像におけるきず区間が後続の画像の上縁まで及んでいるのかの判定を行うための手段、以下ではきず継続検出器１３０，１４０と称する。
【００２６】
−先行および後続の画像の上縁と下縁に延在するきず区間は同じきずに属するのかを判定するための手段、以下ではきず変位検出器１５０，１６０と称する。
【００２７】
−検出されたきずを隠蔽するためのマスク信号を供給する２つのマスク発生器１９０，２００。
【００２８】
−目下の画像におけるきずの全長を付加的な区別基準として算入させる２つのきず長さ検出器１７０，１８０。
【００２９】
さらに、後で個々に説明する複数の制御信号を発生する制御回路１００ときず輪郭増幅器２２０も設けられており、この増幅器２２０の出力信号はマルチプレクサ２１０においてマスク発生器１９０，２００の出力信号と合成されて、障害個所隠蔽信号Ｋが形成される。
【００３０】
図７には、パルス・バンドパスフィルタ１１０ときず区間検出器１２０の詳細回路図が示されている。きず検出器の入力端子１０１のところで、ディジタルビデオ信号の輝度成分が制御回路１００とパルス・バンドパスフィルタ１１０へ供給される。パルス・バンドパスフィルタ１１０は、調整可能な所定の最大幅のあらゆるパルス状変動を輝度信号から抽出する。この目的で、パルス・バンドパスフィルタ１１０は有利には相補形メジアン・ローパスフィルタとして実現される。この場合、減算器１１３によって、第１の遅延素子１１１により遅延された入力信号とメジアンフィルタ１１２においてメジアンフィルタリングされた入力信号との信号偏差が形成される。第１の遅延素子１１１における信号遅延時間は、メジアンフィルタ１１２の信号遅延時間に対応するように選定される。メジアンフィルタ１１２において求められるべき中央値をもつ順次連続する画素の個数を調整することにより、パルス・バンドパスフィルタ１１０の帯域幅を調整することができる。メジアンフィルタ窓をたとえば５つの画素に調整すれば、最大で２つの画素幅のパルスが変化しないまま通過することになる。相補形メジアン・ローパスフィルタの利点は、きずのカーブ形状がそのまま保持され、たとえばハイパスフィルタの場合のように信号エッジが広がらないことである。相補形メジアン・ローパスフィルタの構造および機能の詳細は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３２７８７号公報に記載されている。
【００３１】
パルス・バンドパスフィルタ１１０の出力信号はきず区間検出器１２０へ供給される。この実施例では検出器１２０は、量子化器１２１、累算器１２２および２つの弁別器１２３，１２４から成る。量子化器１２１は２つのスイッチング閾値をもっており、つまり下方のスイッチング閾値−Ｃと上方のスイッチング閾値＋Ｃを有している。量子化器１２１は、入力信号が下方のスイッチング閾値−Ｃよりも小さければ−１を供給し、入力信号が上方のスイッチング閾値＋Ｃを越えれば＋１を供給し、入力信号がそれら２つのスイッチング閾値の間にあれば値０を供給する。有利には、２つのスイッチング閾値−Ｃと＋Ｃは制御範囲の終わりのところで輝度信号の２％に調整され、したがって比較的小さいコントラスト変動によってすでに、スイッチング閾値を下回ったり上回ったりする値が生じることになる。このことで、あまり目立たないきずあるいは著しく明るいまたは著しく暗い画像周囲におけるきずも確実に検出できるようになる。負の閾値−Ｃを下回ったということは黒いきずであることを表し、閾値＋Ｃを越えたということは白いきずであることを表す。このため、相応のコントラスト差を有するパルス状の変動だけが値＋１および−１のところに描かれる。これに対し、輝度がパルス状に変動していないビデオ信号はその輝度に無関係に値０のところに描かれ、また、メジアンフィルタ１１２の調整されたパルス幅よりも大きいパルス幅を有するパルス状の変化を伴うビデオ信号も値０のところに描かれる。
【００３２】
ビデオ信号を走査線ごとにシーケンシャルに処理するため、垂直方向におけるきずの広がりだけ、つまり水平方向に並んだ僅かな画素にきずが限られていることだけがこれまで検査されてきた。しかしながらきずの本質は、ビデオ信号の互いに隣り合う走査線内で障害がほぼ同じ垂直方向位置に生じる点にある。検出されたパルス状変動がきずの一部分であるのか、つまり垂直方向に上下に位置しているかを検出するため、所定数の走査線に対する走査線累算器１２２において水平方向位置に従って別個に量子化器１２１の出力値の和が形成される。ビデオ画像の可視部分が５７５本の有効走査線を有し走査線ごとに７２０個の画素をもつＰＡＬ規格によるビデオ画像を走査する場合、フィールド中で検出を行うならば、１６本の走査線にわたり累算を行うのが好適であると実践で判明した。可視の各フィールドの開始時点とまえもって定められた走査線がそのつど経過した後に、制御回路１００はリセットパルスを発生し、このリセットパルスにより走査線累算器１１５の内容が値０に戻される。このようにして、垂直方向に上下に位置する画像ストライプ中におけるきずの検出が行われる。
【００３３】
図４には、画像ストライプ４１に分けられた画像と中断部分を有するきず４２が示されている。個々の画像ストライプ４１の水平方向位置ｘ_ｉで隣り合う画素により、それぞれ１つの列ブロック４３が形成される。１つの列ブロック４３における画素の個数は、画像ストライプ形成に用いられる走査線の数に対応する。したがって１フィールドの２３７．５本の走査線において、各フィールドは１５個の画像ストライプに分けられ、一番下の画像ストライプは約１４本の走査線だけで形成される。しかしこのような小さな偏差は、測定された値の選択された処理のためには無視できる程度のものである。
【００３４】
図４の列ブロック４３における１６個の画素は、コントラスト変化の僅かな５つの画素４４と、白色領域でコントラスト変化を有する画素４５と、黒色領域でコントラスト変化を有する画素４６により構成されている。画像ストライプに分けて捕捉されたきず区間を累算することの利点は、パルス状の経過特性を伴わない画像ディテール（量子化器１２１の出力値は０）によっても累算値は変化せず、白色領域におけるパルス状の変化（量子化器１２１の出力値＝＋１）と列の別の個所で黒色領域におけるパルス状の経過特性（第１の弁別器１２１の出力値＝−１）を有する画像ディテールは、互いに相殺される（−１と＋１の和＝０）点にある。累算の結果がゼロから著しく偏差するのは、考察している個々の画像ストライプ４１における１つの列ブロック４３内で、明るさ（明ないし暗）の一方の領域におけるコントラスト差の和が明るさ（暗ないし明）の他方の領域におけるコントラストの和より大きい場合である。その結果、逆のコントラスト差を有する偶然に分散されたパルス状の画像ディテールは平均化される一方、パルス形態およびコントラスト差の条件を満たす垂直方向に延在する長い画像ディテールは増幅される。
【００３５】
この目的で、走査線累算器１２２の出力値は弁別器１２３，１２４へ供給される。この場合、第１の弁別器１２３は、累算結果が画像ストライプ形成に用いられた走査線数ｍの半分よりも大きければ、この実施例では値＋８よりも大きければ、出力信号を送出する。また、第２の弁別器１２４は、累算値が画像ストライプ形成に用いられた走査線数の半分の負の値よりも小さければ、この実施例では値−８よりも小さければ、出力信号を送出する。これにより、パルス状の画像ディテールをもつ列ブロックが１つの方向（黒または白）でのみコントラスト差を有する明確な内容の画像ディテールであれば、矛盾するコントラスト差を有する画像ディテールの場合よりも著しく容易に閾値を超えることができるようになる。図４に示されている列ブロック４３の場合、値０である５つの画素４４と、値＋１である１つの画素４５と値−１である１０個の画素４６から、−９という累算値が得られ、その結果、第２の弁別器１２４が黒いきず部分区間を表す出力バスを送出する。
【００３６】
しかも、このように選定された閾値により以下のことが保証される。すなわち、きず部分区間の画素として分類できるようにするために、少なくとも２×２のきずの画素または少なくとも１×３のきずの画素が必ずじかに隣り合うようになる。また、このようにして得られるきず部分区間のきわめて確実な識別によって、既述のようにコントラスト差の閾値を相応に低く設定することができるようになり、その結果、かすかなきずでも識別できるようにするにはどうしても生じてしまう低いコントラスト値に起因する誤判定も、列ブロックの累算値に関する判定によって一掃されることになる。
【００３７】
このような形式の検出によれば、選択された走査線上の垂直位置を最大でパルス・バンドパスフィルタ１１０のパルス帯域幅だけ変化させるようなきずの画素をほぼ捕捉できる。このため、きずの所定の最大幅における画像ストライプの走査線数（パルス・バンドフィルタ１１０の帯域幅）により、ビデオ画像の高さ方向軸に対し斜めに延在しているきずがとり得る最大傾斜角度が決まり、このことで最も好適な場合にはきずの部分区間であるとして識別することもできるようになる。
【００３８】
弁別器１２３，１２４の出力信号により、各画像ストリップの個々の水平方向位置において、以下ではきずマークと称する検出されたきず部分区間に対するマークがセットされる。これらのきずマークは、以降では黒いきずと白いきずとに対し別個の機能ブロックにおいて評価される。その際、第１の弁別器１２３の出力信号により、白いきずを評価するための機能ブロック１３０，１５０，１７０，１９０の入力信号が形成され、第２の弁別器１２４の出力信号により、黒いきずを評価するための機能ブロック１４０，１６０，１８０，２００の入力信号が形成される。しかし個々の機能ブロックは同一の構成であるため、以下では図５および図８を参照しながら白いきずの処理についてのみ説明する。
【００３９】
きず継続検出器１３０の第１の走査線メモリに、第１の弁別器１２３の論理出力値が一時記憶される。画像ストライプの終端において第１の走査線メモリ１３１は、累算器１２２がリセットされる前にそのつど結果を受け取る。きず継続検出器１３０にはさらに４つの別の走査線メモリ１３２，１３３，１３４，１３５が設けられており、これらの走査線メモリは、それぞれ異なる時点における第１の走査線メモリの内容を受け取るよう制御回路１００により制御される。時間的にそれぞれ異なる取りの行われる様子が、図８においてスイッチ１３６，１３７によりシンボリックに示されている。
【００４０】
以下の説明では目下の画像Ｎ中の検出すべききずについて、目下の画像Ｎに先行する画像Ｎ−１のときに、画像Ｎ−１の最後の走査線が分析された後で第１の走査線メモリ１３１の内容が第２の走査メモリ１３２に書き込まれ、しかもこれは第１の走査線メモリ１３１がリセットされる前に行われたものとする。したがってこの場合、第２の走査線メモリ１３２は、目下の画像Ｎに先行する画像Ｎ−１の下方のストライプ（フィールドの走査線２７３〜２８７）におけるきずマークを受け取る。そして目下の画像Ｎが分析されるとき、制御回路は第３の走査線メモリ１３３を制御して、最初の１６本の走査線のきずマークつまり目下の画像Ｎの下方のストライプが第３の走査線メモリ１３３に格納されるようにする（第１のスイッチ１３６のスイッチ位置はこの時点での様子を表している）。最後の走査線つまり走査線２７３〜２８７のきずマークが目下の画像Ｎにおいて形成された後、第１の走査線メモリ１３１の結果が制御回路１００により第４の走査線メモリ１３４に格納される。新しい後続の画像Ｎ＋１における最初の１６本の走査線のきずマークが第１の走査線メモリに完全に格納された後、制御回路１００は相応の制御信号を用いることで第１の走査線メモリ１３１の内容を第５の走査線メモリ１３５へ転送する。そして第２の走査線メモリ１３２と第３の走査線メモリ１３３のメモリ内容の位置比較を第１のＡＮＤゲート１３８において行うことによって、先行の画像Ｎ−１の下縁と目下の画像Ｎの上縁との間のきずマークの対応する位置Ｓ_Ｔを求めることができ、さらに第４の走査線メモリ１３５と第５の走査線メモリ１３５のメモリ内容の位置比較を第２のＡＮＤゲート１３９において同時に行うことによって、目下の画像Ｎの下縁と目下の画像Ｎに続く画像Ｎ＋１の上縁との間のきずマークの対応する位置Ｓ_Ｂを求めることができる。これら２つのＡＮＤゲート１３８，１３９を用いた比較により、先行の画像の下方のストライプから離れたのと同じ位置で後続の画像中の上縁の同じ位置に続くきず区間Ｓが選び出され、ないしはある画像の下縁から離れ後続の画像の上縁の同じ水平位置に現れるきず区間が選び出される。フィルム画像の高さに比べフィルムの縁の高さは僅かであるので、この条件は、画像中を精確に垂直に延在するきずについても、あるいは画像中を僅かに斜めに延在するきずについてもあてはまる。そしてこのようにして、きずの２つの基本条件すなわち相応のコントラスト差をもつ狭い輪郭を満たしているがフィルムのきずとは異なりそのそれらの位置が画像ごとに変化していない画像ディテールＡを、いっそう明瞭に斜めのきずと区別することができる。それというのも、先行の画像Ｎ−１の下縁と目下の画像Ｎの上縁との間のそれらの水平位置も、目下の画像Ｎの下縁と目下の画像Ｎに続く画像Ｎ＋１の上縁との間の水平位置も、互いに著しく異なっているからである。
【００４１】
僅かに傾斜しているきずの場合、それらの水平位置はフィルムの縁を通過しているときにはたいして変化していないので、同一のきずマークＳ_Ｔ，Ｓ_Ｂの検査にとって完全に十分である。大きく傾斜したきずを検出するのであれば、同一のきずマークを探す代わりに所定の許容範囲内のきずマークを探すようにする。
【００４２】
制御回路１００による走査線メモリ１３１のメモリ内容の読み込みは既述のように連続的に行われるので、上方の画像ストライプのきずマークＴはそのつど第３の走査線メモリ１３３ないし第５の走査線メモリ１３５に交互に書き込まれ、個々の画像における下方の画像ストライプのきずマークＢは第２の走査線メモリ１３２ないし第４の走査線メモリ１３４に交互に書き込まれる。このようにして、評価すべき各画像Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１．．．に対し、評価を行うべき画像よりも１画像遅れてそのつど対として必要とされるマークが得られるようになる。これに続く結合において、第１のＡＮＤゲート１３８および第２のＡＮＤゲート１３９の出力信号Ｔ、Ｂは、出力信号を変化させることなくＯＲゲートの入力信号としてＯＲゲート１５１において任意に入れ替え可能であるので、画像の１つおきの評価にあたり両方のＡＮＤゲート１３８，１３９の出力信号ＴおよびＢの意味内容が入れ替わることは重要なことではない。しかしながら、既述の交互の記憶動作により、走査線メモリの記憶容量を著しく小さく押さえることができる。
【００４３】
きず変位検出器１５０においてまずはじめに、上縁において検出され位置Ｓ_Ｔで縁を越えて延在しているきずが、下縁において検出され位置Ｓ_Ｂで縁を越えて延在しているきずと対応しているか否かが調べられ、つまりきず位置Ｓ_Ｔ，Ｓ_Ｂが、おそらくはそれらが１つの斜めに延在するきずからのものであるよう互いに接近して位置しているか否かが調べられる。この目的で、ＯＲゲート１５１において結合された上方のきずマークＳ_Ｔと下方のきずマークＳ_Ｂが、伸張フィルタにおいて所定数の画素分だけ拡大される。この場合、きずマークを拡大させる画素の個数によって、斜めに延在するきずがまだ斜めに延在するきずとして検出される領域も定まる。実践において、走査線の左右方向へ画素をそれぞれ１％だけ広げるのが好適な値であると判明した。
【００４４】
きずマークを拡大するために、この実施例ではそれぞれ１６個の互いに隣りあうきずマークが観察される。これらのきずマークのうちの１つが論理値１を有していれば、他のすべてのきずマークもただちにこの値にセットされる。これに続いて圧縮フィルタ１５３において、最初に拡大されたのと同じ画素の個数だけ縮小され、これによって、上方および下方のきずマークにおける拡大された領域が継ぎ目なく互いに融合している場合つまり完全にまたは部分的に重なり合っている場合にのみ、信号が残されたままになる。このようにすることで、上縁に入ってきたきずの位置と下縁から出た位置とが過度に離れていない場合にのみ、つまりきずの傾斜角度が過度に大きくない場合にのみ、以下できず一致信号と称する信号が生成される。きず継続検出器１５０ときず変位検出器１５０は、きず一致信号が目下考察中の画像Ｎの各走査線ごとに発生するよう、制御回路１００により制御される。
【００４５】
きず一致信号Ｐは目下の画像のきず変位全体にわたり広がっているので、斜めのきずであればきずにより障害を受けていない多数の画素もカバーしている。したがって、マスク形成器１７０のマスキングゲート１７１において、きず一致信号Ｐが目下の画像のきずマークと結合され、きず部分区間として分類された各画像ストライプの列ブロックだけがマスキングされるようにされる。
【００４６】
この目的で、第１の走査線メモリ１３１に画像ストライプごとに記憶されていたきずマークが走査線ごとに送出され、きず継続検出器１３０ときず変位検出器１５０の動作および計算の時間に応じて第２の遅延素子において遅延される。ＡＮＤ結合により、マスキングゲート１７１から供給されるマスキング信号Ｍがそのつどきず部分区間として検出される列ブロックに低減され、その結果、斜めに延在するきずであっても隠蔽は画像の狭い領域しか覆わない。このようにして、きずの部分ではないがきずの近くに位置する画素の隠蔽が回避される。
【００４７】
図５には、このようにして複数のマスキングブロック５２からまとめられたビデオ画像５１のきずマスクが示されている。多数の小さいマスキングブロックであるために、きずマスクを著しく良好にきずの形状および経過に整合させることができる。
【００４８】
これまで述べてきた装置によれば、画像中を垂直に延在するきずでも画像中を斜めに延在するきずでも十分に覆うことができる。それというのも、先行の画像の下縁から考察中の画像の上縁へきずが継続し、考察中の画像の下縁できずが離れ去り、さらに後続の画像の上縁にきずが現れていることによって、たいていの場合、信頼性のあるきず検出が得られるからである。これらすべての条件を満たしてしまい誤って隠蔽されてしまうような、きずではない画像ディテールはごく僅かにしか存在しない。しかし、完璧なきず検出には、きずが画像中を十分に一貫性をもって動いているか否かを考察することも含まれている。この目的で、第２の走査線累算器１９１が長さ検出器１９０に設けられており、これによりすべてのきずマークが列ごとにつまり水平位置に応じて別個に、それぞれ画像全体にわたり累算される。画像の終わりにおいて各画像列の累算値が長さ弁別器１９２において所定の閾値Ｌと比較され、累算値がこの閾値を超えているかぎり、第６の走査線メモリ１９３において該当する水平位置についてマークがセットされ、このマークは画像の終了時に転送される。このようにして、マーキングされた位置は検査されている（フィールド）画像ごとに得られ、走査線ごとにきず一致信号Ｐと同期して読み出される。きず継続検出器１３０ときず変位検出器１５０の遅延時間は１つのフレーム（フィールド）にも対応するので、きず長さ信号Ｌときず一致信号Ｐの発せられた画像どうしも互いに対応することになる。
【００４９】
きず長さ検出器１９０を用いることにより上述のようにして、所定数のきずマークが同じ水平位置に生じているか否か、したがってきずが所定の最小の広がりを有しているか否かが検査される。前述の閾値Ｌに対する最も好ましい値は、使用されるフィルム材料（暗い画像ディテール中に延在する黒いきずの領域はきずとして認識されないため、そのような画像で決められるきずの長さは低減される）と、きず自体の傾斜角度とに依存するので、この閾値は装置のユーザによって任意に調節可能である。１つのフィールドが１５個の画像ストライプに分解されるこの実施例の場合には、たとえば８という大きさの閾値Ｌによって、複数のきず区間から成るきずの全長が画像高さの少なくとも半分を占めるようにすることが表され、これにより上縁および下縁のきずマークも実際にきずの部分とみなされることになる。著しく傾斜しているきずもそのようなものとして認識できるようにすべきであれば、Ｌの値をたとえば２０％低減することができる。この値は著しく低いものであるように思えるが、実践においてこのような付加的な識別基準で誤検出率をさらに低減できることが判明した。
【００５０】
きずの形状に合わせて、殊に斜めのきずの経過に合わせて著しく良好に整合された補正信号を形成するため、この実施例ではマルチプレクサ２１０を切り換えるためにマスキング信号Ｍが用いられる。そしてこのマルチプレクサはアクティブなマスキング信号Ｍが存在していれば、きず輪郭増幅器２２０から供給された信号を通過させる。この実施例の場合、パルス・バンドパスフィルタ１１０の出力信号がきず輪郭増幅器２１０の入力側へ供給されるので、相応の水平方向最大幅をもつ画像ディテールだけが増幅されることになる。絶対値形成器２２１によって、黒および白のきずが同じように扱われるようになる。乗算器２２において可調整のゲインＧでスキャン値を乗算することによって、かすかなきずを強調することができる。リミッタ２２３において乗算器２２２の出力信号を制限することにより、最大レベルにある出力信号がカットされ、乗算処理中の内部的なオーバーフロー作用が回避される。後続の別の遅延メモリ２２４により、マスキング信号Ｍ形成時の遅延差が補償される。このきずマスクは、きず輪郭信号Ｋを用いることできずの形状に合わせていっそう良好に整合させることができる。きずが検出されたときのみ、マスキング信号Ｍによりきず輪郭信号Ｋが切り換えられるので、きず輪郭信号自体は障害個所隠蔽信号Ｋ′として使用されることになる。
【００５１】
また、この実施例では相補形メジアン・ローパスフィルタの入力信号として８ｂｉｔのデータワード長をもつスキャン値が用いられ、さらにこの相補形メジアン・ローパスフィルタも出力信号として８ビットのデータワード長をもつデータワードを送出する。この場合、２ｂｉｔのデータワードまたは１ｂｉｔのデータワードだけがきず検出器における量子化の際に使用され、これによりそれらの信号処理が著しく簡単にされ、他方、輪郭増幅は全データワード長で実行される。したがって障害個所隠蔽信号Ｋ′は多値であり、その際、障害個所信号の値はきずの強さに対する尺度である。多値の障害個所信号Ｋ′を用いることにより、きずの強さに応じて隠蔽の程度を制御することができる。これにより隠蔽処理がいっそう僅かにしか目立たないようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】斜めのきずを含むきずを検出し隠蔽する装置を備えたフィルムスキャナを示す図である。
【図２】斜めの物体と斜めのきずを伴うフィルムのフレームを示す図である。
【図３】殊に斜めに延在するきずを検出してマスキングするためにフィルムのフレーム上で実行されるステップを示す図である。
【図４】複数の画像ストライプに分割されたビデオ画像を列ブロックとともに示す図である。
【図５】ビデオ画像の複数のマスキングブロックから成るきずマスクを示す図である。
【図６】きず殊に斜めのきずを検出するための回路構成を示す図である。
【図７】パルス・バンドパスフィルタおよびきず区間検出器の回路構成を示す図である。
【図８】きず継続検出器、きず変位検出器、マスク発生器ならびにきず長さ検出器の回路構成を示す図である。
【図９】きず輪郭増幅器の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｎ目下の画像
Ｎ−１先行の画像
Ｎ＋１後続する画像
Ａ斜めの物体
Ｂきず
１００制御回路
１１０パルス・バンドフィルタ
１２０きず区間検出器
１３０，１４０きず継続検出器
１５０，１６０きず変位検出器
１７０，１８０きず長さ検出器
１９０，２００マスク発生器
２１０マルチプレクサ
２２０きず輪郭増幅器

Claims

ビデオ信号画像中のきずを検出する装置を備えたビデオ信号処理装置において、
きず検出装置により、目下の画像Ｎに先行する画像Ｎ−１の下縁から前記目下の画像Ｎの上縁へきずの少なくとも一区間が延在しているか否か、および目下の画像Ｎの下縁から該目下の画像Ｎに続く画像Ｎ＋１の上縁へきずの少なくとも別の区間が延在しているか否かが判定されることを特徴とする、
ビデオ信号処理装置。
前記きず検出装置により、画像Ｎの上縁および下縁から先行する画像または後続の画像へ延在している判定されたきず区間の各位置が比較され、先行する画像または後続の画像へ延在している該きず区間の上方および下方の水平方向の各位置が所定の距離を超えていないときのみ、きずであることが指示される、請求項１記載の装置。
前記きず検出装置により、対象画像中のきず区間としてのセグメントごとにきずの長さが求められ、セグメントごとに求められたきず区間が所定の最小長を有しているときのみ、きずであることが指示される、請求項１または２記載の装置。
きず検出装置を備えたビデオ信号処理装置において、
前記きず検出装置により、画像の上縁においてきずとみなされた画像部分の位置が求められ、該位置が先行の画像の下縁においてきずとみなされた画像部分の位置と比較され、前記画像の上縁における対応位置が求められ、
画像の下縁においてきずとみなされた画像部分の位置が求められ、該位置が後続の画像の上縁においてきずとみなされた画像部分の位置と比較され、前記画像の下縁における対応位置が求められ、
所定の範囲内できずの対応位置を画像の上縁および下縁において求めることができたときにのみ、きずであることが通報されることを特徴とする、
ビデオ信号処理装置。
ビデオ信号画像中のきずを検出する装置において、
目下の画像Ｎに先行する画像Ｎ−１の下縁から該目下の画像Ｎの上縁へきずの少なくとも一区間が延在しているか否か、および目下の画像Ｎの下縁から該目下の画像Ｎに続く画像Ｎ＋１の上縁へきずの少なくとも別の一区間が延在しているか否かが判定されることを特徴とする、
ビデオ信号中の画像のきずを検出する装置。
画像Ｎの上縁および下縁から先行する画像または後続の画像へ延在している判定されたきず区間の各位置が比較され、先行する画像または後続の画像へ延在している該きず区間の上方および下方の水平方向の各位置が所定の距離を超えていないときのみ、きずであることが指示される、請求項５記載の装置。
対象画像中のきず区間としてのセグメントごとにきずの長さが求められ、セグメントごとに求められたきず区間が所定の最小長を有しているときのみ、きずであることが指示される、請求項５または６記載の装置。
きず検出装置において、
画像の上縁においてきずとみなされた画像部分の位置が求められ、該位置が先行の画像の下縁においてきずとみなされた画像部分の位置と比較され、前記画像の上縁における対応位置が求められ、
画像の下縁においてきずとみなされた画像部分の位置が求められ、該位置が後続の画像の上縁においてきずとみなされた画像部分の位置と比較され、前記画像の下縁における対応位置が求められ、
所定の範囲内できずの対応位置を画像の上縁および下縁において求めることができたときにのみ、きずであることが通報されることを特徴とする、
きず検出装置。
ビデオ信号画像中のきずを検出する方法において、
目下の画像Ｎに先行する画像Ｎ−１の下縁から前記目下の画像Ｎの上縁へきずの少なくとも一区間が延在しているか否か、および目下の画像Ｎの下縁から該目下の画像Ｎに続く画像Ｎ＋１の上縁へきずの少なくとも別の区間が延在しているか否かを判定することを特徴とする、
ビデオ信号画像中のきずを検出する方法。
画像Ｎの上縁および下縁から先行する画像または後続の画像へ延在している判定されたきず区間の各位置を比較し、先行する画像または後続の画像へ延在している該きず区間の上方および下方の水平方向の各位置が所定の距離を超えていないときのみ、きずであることを指示する、請求項９記載の方法。
対象画像中のきず区間としてのセグメントごとにきずの長さを求め、セグメントごとに求められたきず区間が所定の最小長を有しているときのみ、きずであることを指示する、請求項９または１０記載の装置。