JP4182401B2 - 信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents
信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4182401B2 JP4182401B2 JP2002286525A JP2002286525A JP4182401B2 JP 4182401 B2 JP4182401 B2 JP 4182401B2 JP 2002286525 A JP2002286525 A JP 2002286525A JP 2002286525 A JP2002286525 A JP 2002286525A JP 4182401 B2 JP4182401 B2 JP 4182401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- edge component
- coefficient
- component
- edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- YIXCPMSISWSKKS-FGCOXFRFSA-N ram-333 Chemical compound C1([C@]23CCN(C)[C@@H]([C@@]2(CCCC3)O)CC1=CC=C1OC)=C1OC1=CC=CC=C1 YIXCPMSISWSKKS-FGCOXFRFSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を、より効果的に強調することができるようにした、信号処理装置および方法、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、図１に示されるように、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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１において、画像処理装置１は、入力信号２１をエッジ成分と非エッジ成分に分離する信号分離回路１１、入力信号２１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、並びに、分離回路１１により分離されたエッジ成分と、強調処理部１２により振幅を強調された非エッジ成分とを加算する加算器１３により構成されており、入力信号２１に処理を施し、出力信号２５を出力する。
【０００４】
画像処理装置１に入力された入力輝度信号２１は、信号分離回路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、信号分離回路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、信号２４として加算器１３に供給される。
【０００５】
また、信号分離回路１１より出力された信号２２は、直接、加算器１３に供給される。加算器１３に入力された信号２２および信号２４は、加算され、出力信号２５として、画像処理装置１の外部に出力される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２９８６２１号公報（第３−８ページ、図１）
【０００７】
【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、非エッジ成分の振幅を一様に強調するため、信号分離回路１１において非エッジ成分として分離される、入力信号のエッジ付近に含まれるリンキング等のノイズ成分も強調してしまい、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。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を、より効果的に強調することができるようにしたものである。
【０００９】
【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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離手段と、分離手段により分離された非エッジ成分を強調する強調手段と、強調手段により強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出手段と、係数算出手段により算出された係数を、強調手段により強調された非エッジ成分に乗算する乗算手段と、信号分離手段により分離されたエッジ成分と、乗算手段により係数を乗算された非エッジ成分とを合成する合成手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記係数算出手段は、強調手段により強調された非エッジ成分の強調量を同時刻のエッジ成分の微分値に応じて抑制するための係数を算出することができる。
前記係数算出手段は、エッジ成分の微分値を算出する微分値算出手段と、微分値算出手段により算出された微分値の絶対値を算出する絶対値算出手段と、絶対値算出手段により算出された微分値の絶対値の低周波成分を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された低周波成分を、予め保持している所定のテーブルに基づいて、係数に変換する変換手段とを備えるようにすることができる。
【００１１】
前記係数算出手段は、エッジ成分の微分値の波形により決定される範囲の非エッジ成分の強調量を零にする係数を算出するようにすることができる。
【００１２】
前記係数算出手段は、エッジ成分の微分値の波形により決定される範囲の非エッジ成分に含まれる振幅の大きさを零にする係数を算出するようにすることができる。
【００１３】
前記乗算手段により係数を乗算された非エッジ成分に、強調手段により強調される前の非エッジ成分を加算する加算手段をさらに備えるようにすることができる。
【００１４】
本発明の信号処理方法は、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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離ステップと、分離ステップの処理により分離された非エッジ成分を強調する強調ステップと、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出ステップと、係数算出ステップの処理により算出された係数を、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分に乗算する乗算ステップと、信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分と、乗算ステップの処理により係数を乗算された非エッジ成分とを合成する合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明のプログラムは、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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離ステップと、分離ステップの処理により分離された非エッジ成分を強調する強調ステップと、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出ステップと、係数算出ステップの処理により算出された係数を、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分に乗算する乗算ステップと、信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分と、乗算ステップの処理により係数を乗算された非エッジ成分とを合成する合成ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の信号処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、入力信号が、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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離され、分離された非エッジ成分が強調され、強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数が算出され、算出された係数が、強調された非エッジ成分に乗算され、分離されたエッジ成分と、係数を乗算された非エッジ成分とが合成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２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。
【００１８】
図２において、画像処理装置５０は、入力された画像信号を、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）に分離する信号分離回路５１、入力された非エッジ成分の振幅を強調する強調処理部５２、入力されたエッジ成分の微分値を算出する微分器５３、入力された信号にフィルタ処理等の信号処理を施すフィルタ処理部５４、入力された非エッジ成分に、信号処理を施されたエッジ成分の微分値を乗算する乗算器５５、並びに、入力された非エッジ成分とエッジ成分を加算する加算器５６により構成されており、入力信号６１を入力し、出力信号６８を出力する。
【００１９】
信号分離回路１１は、非線形フィルタ等により構成され、画像処理装置５０の外部より入力された入力信号６１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信号を微分器５３および加算器５６に供給するとともに、非エッジ成分からなる信号６３を強調処理部５２に供給する。
【００２０】
強調処理部５２は、信号分離回路１１より供給された信号６３の振幅を増幅し、信号６４として、乗算器５５に供給する。
【００２１】
微分器５３は、信号分離回路１１より供給された信号６２の微分値を算出し、その微分値を信号６５としてフィルタ処理部６５に供給する。
【００２２】
フィルタ処理部５４は、入力された信号６５にローパスフィルタ処理を施して所定の閾値より小さい周波数の信号を抽出し、さらに、所定のテーブルを用いて信号処理を行い、生成された信号６６を乗算器５５に供給する。
【００２３】
乗算器５５は、強調処理部５２より供給された信号６４に、フィルタ処理部５４より供給された信号６６を乗算し、信号６７として加算器５６に供給する。
【００２４】
加算器５６は、乗算器５５より供給された信号６７と信号分離回路５１より供給された信号６２を加算し、出力信号６８として、画像処理装置５０の外部に出力する。
【００２５】
次に動作について説明する。
【００２６】
図３に示されるような波形の入力信号６１が画像処理装置５２に入力されると、入力信号６１は、信号分離回路５１に供給される。
【００２７】
図３において、入力信号６１は、時刻Ｔ２において、その信号レベルがＬ２からＬ５に急峻に変化している。また、入力信号６１は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間において、信号レベルがＬ４からＬ６までの範囲の振幅成分が含まれている。さらに、入力信号６１の、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの区間における、信号レベルがＬ１からＬ３までの範囲の振幅、および、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの区間における、信号レベルがＬ４乃至Ｌ７の振幅には、リンキング等のノイズ成分が含まれている。
【００２８】
なお、図３においては、信号レベルＬ１と信号レベルＬ３のレベル差、および信号レベルＬ４と信号レベルＬ７のレベル差は、入力信号６１に含まれる振幅を説明するために、拡大して示してあるが、実際には、信号レベルＬ２と信号レベルＬ５のレベル差と比較して十分に小さいレベル差である。なお、後述する図４乃至図１２においても、上述した場合と同様である。
【００２９】
図２に戻り、信号分離回路５１に供給された入力信号６１は、図４に示されるようなエッジ成分、および、図５に示されるような非エッジ成分に分離される。そして、エッジ成分である信号６２は、微分器５３および加算器５６に供給され、非エッジ成分である信号６３は、強調処理部５２に供給される。
【００３０】
図４において、入力信号６１のエッジ成分である信号６２は、時刻Ｔ２において、その信号レベルがＬ２からＬ５に急峻に変化している。また、図５において、入力信号６１の非エッジ成分である信号６３は、例えば、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの区間における振幅、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの区間における振幅、および、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間における振幅等のような、入力信号６１に含まれる、時刻Ｔ２における急峻な信号レベルの変化以外の成分を含んでいる。
【００３１】
信号分離回路５１より出力され、強調処理部５２に供給された信号６３は、信号６３に含まれる振幅成分が全て同じ倍率で強調され、信号６４として、乗算器５５に供給される。従って、図６に示されるように、信号６４の、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における、リンキングを含む振幅も、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの他の振幅と同様に強調処理されている。
【００３２】
また、信号分離回路５１より出力された、入力信号の非エッジ成分である信号６２は、微分器５３に供給されて微分値が算出される。そしてその微分値は、信号６５として、フィルタ処理部５４に供給される。
【００３３】
図７は、信号６５の波形の例を示す図である。
【００３４】
図７において、信号６５は、開始時刻Ｔ０から時刻Ｔ１１までの区間における信号レベルがＬ３１であり、時刻Ｔ２を含む区間である、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの区間における信号レベルがＬ３２であり、時刻Ｔ１２以降の区間における信号レベルがＬ３１である。
【００３５】
図７に示されるような波形の信号６５がフィルタ処理部５４に供給されると、フィルタ処理部５４は、信号６５にローパスフィルタ処理を施して、所定の周波数以下の信号を抽出し、図８に示されるような波形の信号５４Ａを生成する。図７における信号６５は、時刻Ｔ１１および時刻Ｔ１２において急峻に信号レベルが変化していたが、図８において、信号５４Ａの時刻Ｔ１１および時刻Ｔ１２における信号レベルの変化は、図７の場合と比較して緩やかである。
【００３６】
そして、フィルタ処理部５４は、さらに、図９に示されるようなテーブルを用いて、信号５４Ａより乗算係数を算出し、信号６６として出力する。
【００３７】
図９において、曲線５４Ｂは、信号５４Ａより乗算係数（信号６６）を算出するための変換テーブルである。
【００３８】
すなわち、図９のテーブルが用いられることにより、信号レベルがＬ４１より小さい信号５４Ａは、信号レベルが１．０の信号６６に変換され、信号５４Ａの信号レベルがＬ４１以上であり、かつ、Ｌ４２より小さい場合、信号６６の信号レベルは、信号５４Ａの信号レベルに比例して変化し、信号レベルがＬ４２以上である信号５４Ａは、信号レベルが１．０より小さいＬ５１の信号６６に変換される。このようにして、信号６６は、図１０に示されるような波形となる。
【００３９】
図１０に示されるように、信号６６の信号レベルは、時刻Ｔ０において１．０であり、時刻Ｔ１１より少し前から下がり始め、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの区間において、１．０より小さいＬ５１の値をとり、時刻Ｔ１２を過ぎると値が１．０になるまで上がり始め、値が１．０になるとその値を保つ。
【００４０】
すなわち、図１０に示される信号６６は、図４に示される信号６２の信号レベルの急峻な変化の部分を検出し、その付近の非エッジ成分の振幅を抑制するための信号である。強調処理部５２より出力された、強調処理済みの非エッジ成分である信号６４は、乗算器５５において、図１０に示すような乗算係数である信号５４３Ｂを乗算され、信号６７として加算器６７に供給される。信号６７の波形は、図１１に示されるような波形となる。
【００４１】
図１１において、信号６７の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅は、図６に示される信号６４の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅に比較して小さくなっており、かつ、信号６７の時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間における振幅は、図６に示される信号６４の時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間における振幅と同じ大きさである。すなわち、信号６７の波形は、信号６４の波形と比較して、リンキングを含む振幅のみが抑制されている。
【００４２】
乗算器５５より出力された、図１１に示されるような波形の信号６７は、加算器５６において、信号分離回路５１より出力された、図４に示されるような波形の信号６２が加算される。そして、加算器５６は、図１２に示されるような波形の出力信号６８を画像処理装置５０の外部に出力する。
【００４３】
図１２に示される出力信号６８は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間の振幅が増幅されずに、かつ、その他の非エッジ成分が強調されている。
【００４４】
以上のようにして、画像処理装置１は、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を強調する際に、リンキングを含む振幅が増幅するのを抑制することができる。
【００４５】
なお、図１２に示される信号６８の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間の振幅の大きさは、図１０に示される信号６６の時刻Ｔ１１からＴ１２までの区間の信号レベルＬ５１の値によって決定される。従って、ユーザは、図９に示されるテーブル５４Ｂの信号レベルＬ５１の値を制御することにより、出力信号６８の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅の大きさの値を決定することができる。
【００４６】
また、ユーザは、図９の信号レベルＬ４１から信号レベルＬ４２までの区間のテーブル５４Ｂの傾きを変化させることにより、図１０に示される信号６６の乗算係数が１．０でない部分の範囲を狭めたり広げたりすることができ、図１２の信号６８に含まれるリンキングの範囲に応じて、図１０に示される乗算用の係数を調整することが出来る。
【００４７】
次に、図１３のフローチャートを参照して、画像処理装置５０による強調処理について説明する。
【００４８】
最初に、ステップＳ１において、画像処理装置５０の信号分離回路５１は、入力信号をエッジ成分と、非エッジ成分に分離する。
【００４９】
そして、ステップＳ２において、強調処理部５２は、信号分離回路５１により分離された入力信号の非エッジ成分を強調する。
【００５０】
微分器５３は、ステップＳ３において、エッジ成分の微分値を算出し、ステップＳ４において、算出されたエッジ成分の微分値の絶対値を算出する。
【００５１】
フィルタ処理部５４は、ステップＳ５において、微分器５３より供給された微分値の絶対値より、低域成分を抽出し、ステップＳ６において、乗算用の係数を算出する。
【００５２】
ステップＳ７において、乗算器５５は、ステップＳ２において強調された非エッジ成分に、ステップＳ６において算出された乗算用の係数を乗算する。
【００５３】
そして、ステップＳ８において、加算器５６は、ステップＳ７において係数を乗算された非エッジ成分に、ステップＳ１において分離されたエッジ成分を加算し、合成する。
【００５４】
そして、ステップＳ８の処理が終了した画像処理装置５０は、強調処理を終了する。
【００５５】
以上のようにして、画像処理装置５０は、リンキングを含む振幅の増幅を抑制しながら、入力信号の非エッジ成分を強調する。
【００５６】
以上においては、一度強調したエッジ成分に、フィルタ処理部５４より出力される乗算用の係数を乗算することで、リンキングを含む振幅の増幅が抑制された信号を得るように説明したが、これに限らず、例えば、図１４に示される画像処理装置２００ように、乗算器２０６の出力に、信号分離回路２０１の出力を加算するようにし、フィルタ処理部２０４の出力である乗算用の係数は、非エッジ成分のリンキングを含む振幅を消去するようにし、その部分の非エッジ成分に信号分離回路２０１の出力である信号２１３を加算するようにしてもよい。
【００５７】
図１４に示される画像処理装置２００において、信号分離回路２０１乃至乗算器２０５は、図２の信号分離回路５１乃至乗算器５５と同様の構成をとり、さらに、同様に動作するので、その説明は省略する。
【００５８】
加算器２０６は、乗算用の係数が強調された非エッジ成分に乗算された信号に信号分離回路２０１より出力された信号２１３を加算し、加算器２０７に供給する。加算器２０７の動作および構成は、図２に示される加算器５６の構成および動作と同様であるので、その説明は省略する。
【００５９】
次に動作について説明する。
【００６０】
信号分離回路２０１より出力された信号２１３は、図２の場合と同様に、強調処理部２０２に供給され強調されるとともに、加算器２０６に供給される。強調処理部２０２は、図２の場合と同様に、信号２１４を出力し、乗算器２０５に供給する。
【００６１】
また、信号分離回路２０１より出力された信号２１２は、微分器２０３に供給されるとともに、加算器２０７に供給される。微分器２０３は、入力された信号２１２の微分値の絶対値である信号２１５をフィルタ処理部２０４に出力する。フィルタ処理部２０４は、信号２１５にフィルタ処理を行い、乗算用の係数を生成し、信号２１６として、乗算器２０５に供給する。
【００６２】
このとき、信号２１６は、図１０に示されるような信号６６と同様の信号であり、この場合、信号レベルＬ５１が「０」の値をとる。そして、乗算器２０５において、この乗算用の係数である信号２１６を乗算されると、信号２１４は、図１５に示されるような波形の信号２１７が生成される。
【００６３】
図１５に示されるように、信号２１７は、図１１に示される信号６７の場合と異なり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３の区間が平滑化されている。そして、加算器２０６において、信号２１７に信号２１３が加算されて信号２１８が生成され、加算器２０７において、その信号２１８に信号２１２が加算されて、図１６に示されるような波形の出力信号２１９が生成される。
【００６４】
図１６において、信号２１９の、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅は、強調する前の非エッジ成分より得られた振幅である。信号２１９の波形を、入力信号２１１と同様の、図３に示される入力信号６１の波形と比較すると、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間の振幅が強調されていること以外は同じである。
【００６５】
以上のようにして、画像処理装置２００は、リンキングを含む振幅の増幅を抑制しながら、入力信号のテクスチャ成分を強調する。
【００６６】
次に、図１７のフローチャートを参照して、図１４に示される画像処理装置２００による強調処理を説明する。
【００６７】
最初に、ステップＳ２１において、信号分離回路２０１は、画像処理装置２００の外部より供給された入力信号２１１を非エッジ成分とエッジ成分に分離する。
【００６８】
ステップＳ２２において、強調処理部２０２は、供給された入力信号２１１の非エッジ成分である信号２１３を強調する。
【００６９】
また、微分器２０３は、ステップＳ２３において、エッジ成分の微分値を算出し、ステップＳ２４において、算出された微分値の絶対値を算出する。
【００７０】
さらに、フィルタ処理部２０４は、ステップＳ２５において、取得した微分値の絶対値にローパスフィルタ処理を施し、低域成分を抽出する。さらに、フィルタ処理部２０４は、ステップＳ２６において、抽出した低域成分より、乗算用の係数を算出する。
【００７１】
そして、ステップＳ２７において、乗算器２０５は、強調処理された非エッジ成分である信号２１４に、フィルタ処理部２０４より供給された乗算用の係数である信号２１６を乗算し、信号２１７を出力する。
【００７２】
加算器２０６は、ステップＳ２８において、係数を乗算した非エッジ成分である信号２１７に、強調前の非エッジ成分である信号２１３を合成する。そして、加算器２０７は、ステップＳ２９において、合成された信号２１８と、信号分離回路２０１から供給された信号２１２が合成される。
【００７３】
ステップＳ２９の処理が完了すると画像処理装置２００の各部は、処理を終了する。
【００７４】
以上のようにして、画像処理装置２００は、リンキングを含む振幅の増幅を抑制しながら、入力信号の非エッジ成分を強調する。
【００７５】
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。
【００７６】
図１８は、上記処理を実行する画像処理装置の構成例を表している。画像処理装置３００には、上述した画像処理を実行する画像処理部３０１および画像処理部３０１を制御する制御部３０２が構成されている。
【００７７】
画像処理部３０１は、ROM（Read Only Memory）３１１およびRAM（Random Access Memory）３１２を内蔵しており、その内蔵するROMに予め記憶されているプログラム、または、制御部３０２より供給されRAM３１２にロードされているプログラムに基づいて各種の処理を実行し、入力信号３２１を処理し、出力信号３２２を出力する。
【００７８】
画像処理部３０１にバス３３０を介して接続されている制御部３０２のCPU（Central Processing Unit）３３１は、ROM３３２に記憶されているプログラム、または記憶部３４３からRAM３３３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。RAM３３３にはまた、CPU３３１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。
【００７９】
CPU３３１、ROM３３２、およびRAM３３３は、バス３３０を介して相互に接続されている。このバス３３０にはまた、入出力インタフェース３４０も接続されている。
【００８０】
入出力インタフェース３４０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３４１、CRT（Cathode Ray Tube）、LCD（Liquid Crystal Display）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３４２、ハードディスクなどより構成される記憶部３４３、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部３４４が接続されている。通信部３４４は、ネットワークを介しての通信処理を行う。
【００８１】
なお、本明細書において、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。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、信号処理を行うことができる。特に、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を、より効果的に強調することができる。
【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ブロック図である。
【図２】本発明を適用した画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の画像処理装置に入力される信号の波形の例を示す図である。
【図４】図３の入力信号に含まれるエッジ成分の例を示す図である。
【図５】図３の入力信号に含まれる非エッジ成分の例を示す図である。
【図６】図２の強調処理部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図７】図２の微分器より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図８】図７の信号に含まれる低域周波数成分の波形の例を示す図である。
【図９】変換テーブルの例を示す図である。
【図１０】図２のフィルタ処理部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１１】図２の乗算器５５より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１２】図２の画像処理装置より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１３】画像処理装置による強調処理を説明するフローチャートである。
【図１４】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１５】図１４の乗算器より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１６】図１４の画像処理装置より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１７】画像処理装置による強調処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１８】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。
【符号の説明】
５０ 画像処理装置， ５１ 信号分離回路， ５２ 強調処理部， ５３ 微分器， ５４ フィルタ処理部， ５５ 乗算器， ５６ 加算器， ２００画像処理装置， ２０１ 信号分離回路， ２０２ 強調処理部， ２０３ 微分器， ２０４ フィルタ処理部， ２０５ 乗算器， ２０６および２０７
加算器， ３００ 画像処理装置， ３０１ 画像処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は信号処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を、より効果的に強調することができるようにした、信号処理装置および方法、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、図１に示されるように、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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１において、画像処理装置１は、入力信号２１をエッジ成分と非エッジ成分に分離する信号分離回路１１、入力信号２１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、並びに、分離回路１１により分離されたエッジ成分と、強調処理部１２により振幅を強調された非エッジ成分とを加算する加算器１３により構成されており、入力信号２１に処理を施し、出力信号２５を出力する。
【０００４】
画像処理装置１に入力された入力輝度信号２１は、信号分離回路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、信号分離回路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、信号２４として加算器１３に供給される。
【０００５】
また、信号分離回路１１より出力された信号２２は、直接、加算器１３に供給される。加算器１３に入力された信号２２および信号２４は、加算され、出力信号２５として、画像処理装置１の外部に出力される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２９８６２１号公報（第３−８ページ、図１）
【０００７】
【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、非エッジ成分の振幅を一様に強調するため、信号分離回路１１において非エッジ成分として分離される、入力信号のエッジ付近に含まれるリンキング等のノイズ成分も強調してしまい、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。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を、より効果的に強調することができるようにしたものである。
【０００９】
【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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離手段と、分離手段により分離された非エッジ成分を強調する強調手段と、強調手段により強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出手段と、係数算出手段により算出された係数を、強調手段により強調された非エッジ成分に乗算する乗算手段と、信号分離手段により分離されたエッジ成分と、乗算手段により係数を乗算された非エッジ成分とを合成する合成手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記係数算出手段は、強調手段により強調された非エッジ成分の強調量を同時刻のエッジ成分の微分値に応じて抑制するための係数を算出することができる。
前記係数算出手段は、エッジ成分の微分値を算出する微分値算出手段と、微分値算出手段により算出された微分値の絶対値を算出する絶対値算出手段と、絶対値算出手段により算出された微分値の絶対値の低周波成分を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された低周波成分を、予め保持している所定のテーブルに基づいて、係数に変換する変換手段とを備えるようにすることができる。
【００１１】
前記係数算出手段は、エッジ成分の微分値の波形により決定される範囲の非エッジ成分の強調量を零にする係数を算出するようにすることができる。
【００１２】
前記係数算出手段は、エッジ成分の微分値の波形により決定される範囲の非エッジ成分に含まれる振幅の大きさを零にする係数を算出するようにすることができる。
【００１３】
前記乗算手段により係数を乗算された非エッジ成分に、強調手段により強調される前の非エッジ成分を加算する加算手段をさらに備えるようにすることができる。
【００１４】
本発明の信号処理方法は、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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離ステップと、分離ステップの処理により分離された非エッジ成分を強調する強調ステップと、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出ステップと、係数算出ステップの処理により算出された係数を、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分に乗算する乗算ステップと、信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分と、乗算ステップの処理により係数を乗算された非エッジ成分とを合成する合成ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明のプログラムは、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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離ステップと、分離ステップの処理により分離された非エッジ成分を強調する強調ステップと、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出ステップと、係数算出ステップの処理により算出された係数を、強調ステップの処理により強調された非エッジ成分に乗算する乗算ステップと、信号分離ステップの処理により分離されたエッジ成分と、乗算ステップの処理により係数を乗算された非エッジ成分とを合成する合成ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の信号処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、入力信号が、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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離され、分離された非エッジ成分が強調され、強調された非エッジ成分の強調量を抑制するための係数が算出され、算出された係数が、強調された非エッジ成分に乗算され、分離されたエッジ成分と、係数を乗算された非エッジ成分とが合成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２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。
【００１８】
図２において、画像処理装置５０は、入力された画像信号を、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）に分離する信号分離回路５１、入力された非エッジ成分の振幅を強調する強調処理部５２、入力されたエッジ成分の微分値を算出する微分器５３、入力された信号にフィルタ処理等の信号処理を施すフィルタ処理部５４、入力された非エッジ成分に、信号処理を施されたエッジ成分の微分値を乗算する乗算器５５、並びに、入力された非エッジ成分とエッジ成分を加算する加算器５６により構成されており、入力信号６１を入力し、出力信号６８を出力する。
【００１９】
信号分離回路１１は、非線形フィルタ等により構成され、画像処理装置５０の外部より入力された入力信号６１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信号を微分器５３および加算器５６に供給するとともに、非エッジ成分からなる信号６３を強調処理部５２に供給する。
【００２０】
強調処理部５２は、信号分離回路１１より供給された信号６３の振幅を増幅し、信号６４として、乗算器５５に供給する。
【００２１】
微分器５３は、信号分離回路１１より供給された信号６２の微分値を算出し、その微分値を信号６５としてフィルタ処理部６５に供給する。
【００２２】
フィルタ処理部５４は、入力された信号６５にローパスフィルタ処理を施して所定の閾値より小さい周波数の信号を抽出し、さらに、所定のテーブルを用いて信号処理を行い、生成された信号６６を乗算器５５に供給する。
【００２３】
乗算器５５は、強調処理部５２より供給された信号６４に、フィルタ処理部５４より供給された信号６６を乗算し、信号６７として加算器５６に供給する。
【００２４】
加算器５６は、乗算器５５より供給された信号６７と信号分離回路５１より供給された信号６２を加算し、出力信号６８として、画像処理装置５０の外部に出力する。
【００２５】
次に動作について説明する。
【００２６】
図３に示されるような波形の入力信号６１が画像処理装置５２に入力されると、入力信号６１は、信号分離回路５１に供給される。
【００２７】
図３において、入力信号６１は、時刻Ｔ２において、その信号レベルがＬ２からＬ５に急峻に変化している。また、入力信号６１は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間において、信号レベルがＬ４からＬ６までの範囲の振幅成分が含まれている。さらに、入力信号６１の、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの区間における、信号レベルがＬ１からＬ３までの範囲の振幅、および、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの区間における、信号レベルがＬ４乃至Ｌ７の振幅には、リンキング等のノイズ成分が含まれている。
【００２８】
なお、図３においては、信号レベルＬ１と信号レベルＬ３のレベル差、および信号レベルＬ４と信号レベルＬ７のレベル差は、入力信号６１に含まれる振幅を説明するために、拡大して示してあるが、実際には、信号レベルＬ２と信号レベルＬ５のレベル差と比較して十分に小さいレベル差である。なお、後述する図４乃至図１２においても、上述した場合と同様である。
【００２９】
図２に戻り、信号分離回路５１に供給された入力信号６１は、図４に示されるようなエッジ成分、および、図５に示されるような非エッジ成分に分離される。そして、エッジ成分である信号６２は、微分器５３および加算器５６に供給され、非エッジ成分である信号６３は、強調処理部５２に供給される。
【００３０】
図４において、入力信号６１のエッジ成分である信号６２は、時刻Ｔ２において、その信号レベルがＬ２からＬ５に急峻に変化している。また、図５において、入力信号６１の非エッジ成分である信号６３は、例えば、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの区間における振幅、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの区間における振幅、および、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間における振幅等のような、入力信号６１に含まれる、時刻Ｔ２における急峻な信号レベルの変化以外の成分を含んでいる。
【００３１】
信号分離回路５１より出力され、強調処理部５２に供給された信号６３は、信号６３に含まれる振幅成分が全て同じ倍率で強調され、信号６４として、乗算器５５に供給される。従って、図６に示されるように、信号６４の、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における、リンキングを含む振幅も、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの他の振幅と同様に強調処理されている。
【００３２】
また、信号分離回路５１より出力された、入力信号の非エッジ成分である信号６２は、微分器５３に供給されて微分値が算出される。そしてその微分値は、信号６５として、フィルタ処理部５４に供給される。
【００３３】
図７は、信号６５の波形の例を示す図である。
【００３４】
図７において、信号６５は、開始時刻Ｔ０から時刻Ｔ１１までの区間における信号レベルがＬ３１であり、時刻Ｔ２を含む区間である、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの区間における信号レベルがＬ３２であり、時刻Ｔ１２以降の区間における信号レベルがＬ３１である。
【００３５】
図７に示されるような波形の信号６５がフィルタ処理部５４に供給されると、フィルタ処理部５４は、信号６５にローパスフィルタ処理を施して、所定の周波数以下の信号を抽出し、図８に示されるような波形の信号５４Ａを生成する。図７における信号６５は、時刻Ｔ１１および時刻Ｔ１２において急峻に信号レベルが変化していたが、図８において、信号５４Ａの時刻Ｔ１１および時刻Ｔ１２における信号レベルの変化は、図７の場合と比較して緩やかである。
【００３６】
そして、フィルタ処理部５４は、さらに、図９に示されるようなテーブルを用いて、信号５４Ａより乗算係数を算出し、信号６６として出力する。
【００３７】
図９において、曲線５４Ｂは、信号５４Ａより乗算係数（信号６６）を算出するための変換テーブルである。
【００３８】
すなわち、図９のテーブルが用いられることにより、信号レベルがＬ４１より小さい信号５４Ａは、信号レベルが１．０の信号６６に変換され、信号５４Ａの信号レベルがＬ４１以上であり、かつ、Ｌ４２より小さい場合、信号６６の信号レベルは、信号５４Ａの信号レベルに比例して変化し、信号レベルがＬ４２以上である信号５４Ａは、信号レベルが１．０より小さいＬ５１の信号６６に変換される。このようにして、信号６６は、図１０に示されるような波形となる。
【００３９】
図１０に示されるように、信号６６の信号レベルは、時刻Ｔ０において１．０であり、時刻Ｔ１１より少し前から下がり始め、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの区間において、１．０より小さいＬ５１の値をとり、時刻Ｔ１２を過ぎると値が１．０になるまで上がり始め、値が１．０になるとその値を保つ。
【００４０】
すなわち、図１０に示される信号６６は、図４に示される信号６２の信号レベルの急峻な変化の部分を検出し、その付近の非エッジ成分の振幅を抑制するための信号である。強調処理部５２より出力された、強調処理済みの非エッジ成分である信号６４は、乗算器５５において、図１０に示すような乗算係数である信号５４３Ｂを乗算され、信号６７として加算器６７に供給される。信号６７の波形は、図１１に示されるような波形となる。
【００４１】
図１１において、信号６７の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅は、図６に示される信号６４の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅に比較して小さくなっており、かつ、信号６７の時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間における振幅は、図６に示される信号６４の時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間における振幅と同じ大きさである。すなわち、信号６７の波形は、信号６４の波形と比較して、リンキングを含む振幅のみが抑制されている。
【００４２】
乗算器５５より出力された、図１１に示されるような波形の信号６７は、加算器５６において、信号分離回路５１より出力された、図４に示されるような波形の信号６２が加算される。そして、加算器５６は、図１２に示されるような波形の出力信号６８を画像処理装置５０の外部に出力する。
【００４３】
図１２に示される出力信号６８は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間の振幅が増幅されずに、かつ、その他の非エッジ成分が強調されている。
【００４４】
以上のようにして、画像処理装置１は、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を強調する際に、リンキングを含む振幅が増幅するのを抑制することができる。
【００４５】
なお、図１２に示される信号６８の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間の振幅の大きさは、図１０に示される信号６６の時刻Ｔ１１からＴ１２までの区間の信号レベルＬ５１の値によって決定される。従って、ユーザは、図９に示されるテーブル５４Ｂの信号レベルＬ５１の値を制御することにより、出力信号６８の時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅の大きさの値を決定することができる。
【００４６】
また、ユーザは、図９の信号レベルＬ４１から信号レベルＬ４２までの区間のテーブル５４Ｂの傾きを変化させることにより、図１０に示される信号６６の乗算係数が１．０でない部分の範囲を狭めたり広げたりすることができ、図１２の信号６８に含まれるリンキングの範囲に応じて、図１０に示される乗算用の係数を調整することが出来る。
【００４７】
次に、図１３のフローチャートを参照して、画像処理装置５０による強調処理について説明する。
【００４８】
最初に、ステップＳ１において、画像処理装置５０の信号分離回路５１は、入力信号をエッジ成分と、非エッジ成分に分離する。
【００４９】
そして、ステップＳ２において、強調処理部５２は、信号分離回路５１により分離された入力信号の非エッジ成分を強調する。
【００５０】
微分器５３は、ステップＳ３において、エッジ成分の微分値を算出し、ステップＳ４において、算出されたエッジ成分の微分値の絶対値を算出する。
【００５１】
フィルタ処理部５４は、ステップＳ５において、微分器５３より供給された微分値の絶対値より、低域成分を抽出し、ステップＳ６において、乗算用の係数を算出する。
【００５２】
ステップＳ７において、乗算器５５は、ステップＳ２において強調された非エッジ成分に、ステップＳ６において算出された乗算用の係数を乗算する。
【００５３】
そして、ステップＳ８において、加算器５６は、ステップＳ７において係数を乗算された非エッジ成分に、ステップＳ１において分離されたエッジ成分を加算し、合成する。
【００５４】
そして、ステップＳ８の処理が終了した画像処理装置５０は、強調処理を終了する。
【００５５】
以上のようにして、画像処理装置５０は、リンキングを含む振幅の増幅を抑制しながら、入力信号の非エッジ成分を強調する。
【００５６】
以上においては、一度強調したエッジ成分に、フィルタ処理部５４より出力される乗算用の係数を乗算することで、リンキングを含む振幅の増幅が抑制された信号を得るように説明したが、これに限らず、例えば、図１４に示される画像処理装置２００ように、乗算器２０６の出力に、信号分離回路２０１の出力を加算するようにし、フィルタ処理部２０４の出力である乗算用の係数は、非エッジ成分のリンキングを含む振幅を消去するようにし、その部分の非エッジ成分に信号分離回路２０１の出力である信号２１３を加算するようにしてもよい。
【００５７】
図１４に示される画像処理装置２００において、信号分離回路２０１乃至乗算器２０５は、図２の信号分離回路５１乃至乗算器５５と同様の構成をとり、さらに、同様に動作するので、その説明は省略する。
【００５８】
加算器２０６は、乗算用の係数が強調された非エッジ成分に乗算された信号に信号分離回路２０１より出力された信号２１３を加算し、加算器２０７に供給する。加算器２０７の動作および構成は、図２に示される加算器５６の構成および動作と同様であるので、その説明は省略する。
【００５９】
次に動作について説明する。
【００６０】
信号分離回路２０１より出力された信号２１３は、図２の場合と同様に、強調処理部２０２に供給され強調されるとともに、加算器２０６に供給される。強調処理部２０２は、図２の場合と同様に、信号２１４を出力し、乗算器２０５に供給する。
【００６１】
また、信号分離回路２０１より出力された信号２１２は、微分器２０３に供給されるとともに、加算器２０７に供給される。微分器２０３は、入力された信号２１２の微分値の絶対値である信号２１５をフィルタ処理部２０４に出力する。フィルタ処理部２０４は、信号２１５にフィルタ処理を行い、乗算用の係数を生成し、信号２１６として、乗算器２０５に供給する。
【００６２】
このとき、信号２１６は、図１０に示されるような信号６６と同様の信号であり、この場合、信号レベルＬ５１が「０」の値をとる。そして、乗算器２０５において、この乗算用の係数である信号２１６を乗算されると、信号２１４は、図１５に示されるような波形の信号２１７が生成される。
【００６３】
図１５に示されるように、信号２１７は、図１１に示される信号６７の場合と異なり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３の区間が平滑化されている。そして、加算器２０６において、信号２１７に信号２１３が加算されて信号２１８が生成され、加算器２０７において、その信号２１８に信号２１２が加算されて、図１６に示されるような波形の出力信号２１９が生成される。
【００６４】
図１６において、信号２１９の、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までの区間における振幅は、強調する前の非エッジ成分より得られた振幅である。信号２１９の波形を、入力信号２１１と同様の、図３に示される入力信号６１の波形と比較すると、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間の振幅が強調されていること以外は同じである。
【００６５】
以上のようにして、画像処理装置２００は、リンキングを含む振幅の増幅を抑制しながら、入力信号のテクスチャ成分を強調する。
【００６６】
次に、図１７のフローチャートを参照して、図１４に示される画像処理装置２００による強調処理を説明する。
【００６７】
最初に、ステップＳ２１において、信号分離回路２０１は、画像処理装置２００の外部より供給された入力信号２１１を非エッジ成分とエッジ成分に分離する。
【００６８】
ステップＳ２２において、強調処理部２０２は、供給された入力信号２１１の非エッジ成分である信号２１３を強調する。
【００６９】
また、微分器２０３は、ステップＳ２３において、エッジ成分の微分値を算出し、ステップＳ２４において、算出された微分値の絶対値を算出する。
【００７０】
さらに、フィルタ処理部２０４は、ステップＳ２５において、取得した微分値の絶対値にローパスフィルタ処理を施し、低域成分を抽出する。さらに、フィルタ処理部２０４は、ステップＳ２６において、抽出した低域成分より、乗算用の係数を算出する。
【００７１】
そして、ステップＳ２７において、乗算器２０５は、強調処理された非エッジ成分である信号２１４に、フィルタ処理部２０４より供給された乗算用の係数である信号２１６を乗算し、信号２１７を出力する。
【００７２】
加算器２０６は、ステップＳ２８において、係数を乗算した非エッジ成分である信号２１７に、強調前の非エッジ成分である信号２１３を合成する。そして、加算器２０７は、ステップＳ２９において、合成された信号２１８と、信号分離回路２０１から供給された信号２１２が合成される。
【００７３】
ステップＳ２９の処理が完了すると画像処理装置２００の各部は、処理を終了する。
【００７４】
以上のようにして、画像処理装置２００は、リンキングを含む振幅の増幅を抑制しながら、入力信号の非エッジ成分を強調する。
【００７５】
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。
【００７６】
図１８は、上記処理を実行する画像処理装置の構成例を表している。画像処理装置３００には、上述した画像処理を実行する画像処理部３０１および画像処理部３０１を制御する制御部３０２が構成されている。
【００７７】
画像処理部３０１は、ROM（Read Only Memory）３１１およびRAM（Random Access Memory）３１２を内蔵しており、その内蔵するROMに予め記憶されているプログラム、または、制御部３０２より供給されRAM３１２にロードされているプログラムに基づいて各種の処理を実行し、入力信号３２１を処理し、出力信号３２２を出力する。
【００７８】
画像処理部３０１にバス３３０を介して接続されている制御部３０２のCPU（Central Processing Unit）３３１は、ROM３３２に記憶されているプログラム、または記憶部３４３からRAM３３３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。RAM３３３にはまた、CPU３３１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。
【００７９】
CPU３３１、ROM３３２、およびRAM３３３は、バス３３０を介して相互に接続されている。このバス３３０にはまた、入出力インタフェース３４０も接続されている。
【００８０】
入出力インタフェース３４０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３４１、CRT（Cathode Ray Tube）、LCD（Liquid Crystal Display）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３４２、ハードディスクなどより構成される記憶部３４３、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部３４４が接続されている。通信部３４４は、ネットワークを介しての通信処理を行う。
【００８１】
なお、本明細書において、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。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、信号処理を行うことができる。特に、入力信号の、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含まない成分を、より効果的に強調することができる。
【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ブロック図である。
【図２】本発明を適用した画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の画像処理装置に入力される信号の波形の例を示す図である。
【図４】図３の入力信号に含まれるエッジ成分の例を示す図である。
【図５】図３の入力信号に含まれる非エッジ成分の例を示す図である。
【図６】図２の強調処理部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図７】図２の微分器より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図８】図７の信号に含まれる低域周波数成分の波形の例を示す図である。
【図９】変換テーブルの例を示す図である。
【図１０】図２のフィルタ処理部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１１】図２の乗算器５５より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１２】図２の画像処理装置より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１３】画像処理装置による強調処理を説明するフローチャートである。
【図１４】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１５】図１４の乗算器より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１６】図１４の画像処理装置より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１７】画像処理装置による強調処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１８】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。
【符号の説明】
５０ 画像処理装置， ５１ 信号分離回路， ５２ 強調処理部， ５３ 微分器， ５４ フィルタ処理部， ５５ 乗算器， ５６ 加算器， ２００画像処理装置， ２０１ 信号分離回路， ２０２ 強調処理部， ２０３ 微分器， ２０４ フィルタ処理部， ２０５ 乗算器， ２０６および２０７
加算器， ３００ 画像処理装置， ３０１ 画像処理部
Claims (8)
- 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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された前記非エッジ成分を強調する強調手段と、
前記強調手段により強調された前記非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出手段と、
前記係数算出手段により算出された前記係数を、前記強調手段により強調された前記非エッジ成分に乗算する乗算手段と、
前記信号分離手段により分離された前記エッジ成分と、前記乗算手段により前記係数を乗算された前記非エッジ成分とを合成する合成手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。 - 前記係数算出手段は、前記強調手段により強調された前記非エッジ成分の強調量を同時刻の前記エッジ成分の微分値に応じて抑制するための係数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。 - 前記係数算出手段は、
前記エッジ成分の微分値を算出する微分値算出手段と、
前記微分値算出手段により算出された前記微分値の絶対値を算出する絶対値算出手段と、
前記絶対値算出手段により算出された前記微分値の絶対値の低周波成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記低周波成分を、予め保持している所定のテーブルに基づいて、前記係数に変換する変換手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。 - 前記係数算出手段は、前記エッジ成分の微分値の波形により決定される範囲の前記非エッジ成分の前記強調量を零にする前記係数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。 - 前記係数算出手段は、前記エッジ成分の微分値の波形により決定される範囲の前記非エッジ成分に含まれる振幅の大きさを零にする前記係数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。 - 前記乗算手段により前記係数を乗算された前記非エッジ成分に、前記強調手段により強調される前の前記非エッジ成分を加算する加算手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。 - 信号処理装置の信号処理方法であって、
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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離ステップと、
前記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を強調する強調ステップと、
前記強調ステップの処理により強調された前記非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出ステップと、
前記係数算出ステップの処理により算出された前記係数を、前記強調ステップの処理により強調された前記非エッジ成分に乗算する乗算ステップと、
前記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と、前記乗算ステップの処理により前記係数を乗算された前記非エッジ成分とを合成する合成ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。 - 信号処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
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であるエッジ成分とそれ以外の成分である非エッジ成分に分離する分離ステップと、
前記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を強調する強調ステップと、
前記強調ステップの処理により強調された前記非エッジ成分の強調量を抑制するための係数を算出する係数算出ステップと、
前記係数算出ステップの処理により算出された前記係数を、前記強調ステップの処理により強調された前記非エッジ成分に乗算する乗算ステップと、
前記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と、前記乗算ステップの処理により前記係数を乗算された前記非エッジ成分とを合成する合成ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002286525A JP4182401B2 (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002286525A JP4182401B2 (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004128617A JP2004128617A (ja) | 2004-04-22 |
| JP4182401B2 true JP4182401B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=32279554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002286525A Expired - Fee Related JP4182401B2 (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | 信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4182401B2 (ja) |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002286525A patent/JP4182401B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004128617A (ja) | 2004-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4556276B2 (ja) | 画像処理回路及び画像処理方法 | |
| JP3221291B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、ノイズ除去装置及びノイズ除去方法 | |
| KR100343744B1 (ko) | 영상신호의 콘트라스트 향상 장치 | |
| KR100694090B1 (ko) | 이미지 콘트라스트 향상 시스템들에서 노이즈 부스트 보호방법 및 장치 | |
| US20060170978A1 (en) | Image processing method, image processing apparatus and image processing program | |
| US20070229710A1 (en) | Post-processing circuit for processing an image signal according to frequency components of the image signal | |
| US10382857B1 (en) | Automatic level control for psychoacoustic bass enhancement | |
| KR100532121B1 (ko) | 이미지 세부묘사 향상 방법 및 장치 | |
| JP4992433B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理方法のプログラム及び画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体 | |
| JP2005260517A (ja) | 画像信号処理装置 | |
| JP2008017458A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび集積回路 | |
| JP2005025696A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム及び記録媒体 | |
| JPH09181940A (ja) | ビデオ信号のローカルコントラスト改善のための方法及び装置 | |
| JP2003506925A (ja) | ビデオ信号を強調する方法及び装置 | |
| JP2001157085A (ja) | 輪郭補正装置 | |
| JP4497959B2 (ja) | 映像信号処理装置及び映像信号処理方法 | |
| JP3700798B2 (ja) | 画像処理方法および装置 | |
| JP2002290773A (ja) | 画像強調装置および画像強調プログラム | |
| JP4182401B2 (ja) | 信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム | |
| US20100303377A1 (en) | Image processing apparatus, image processing method and computer readable medium | |
| US7283680B2 (en) | Method for image processing by unsharp masking | |
| KR20050049062A (ko) | 선명도 향상장치 및 그 방법 | |
| JP4085739B2 (ja) | ノイズ除去回路 | |
| JP5135134B2 (ja) | 画像処理装置及びその方法 | |
| JP2655602B2 (ja) | 画像強調回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050714 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080204 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080401 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080425 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080625 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080709 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080807 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080820 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |