JP4517872B2 - 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 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施例1に係る画像処理装置を示す機能ブロック図である。この画像処理装置1は、演算処理手段である例えばディジタルシグナルプロセッサにより形成され、この演算処理手段により所定の処理プログラムを実行することにより、入力画像データである画像データD1の解像度を図示しないコントローラにより指示された解像度に変換して出力する。これによりこの画像処理装置1では、画像データD1による画像を拡大、縮小した出力画像データD3を生成し、表示手段等に出力する。
以上の構成において、この画像処理装置1において(図1及び図2)、入力画像データD1は、第1の画像処理部3Aのエッジ検出部12に入力され、ここで各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向v1と、このエッジ勾配方向v1と直交するエッジ方向v2とが順次検出される((1)〜(8)式、図3及び図4)。また入力画像データD1は、エッジ方向処理部15に入力され、ここでエッジ検出部12の検出結果に基づいて、出力画像データD2の各画素毎に、エッジ方向v2に画像データを平滑化処理して、出力画像データD2の各画素に対応する画素値Pcが順次計算される((9)〜(14)式、図5)。またこの計算結果による画素値Pcがエッジ勾配方向処理部17に入力され、ここでエッジ検出部12の検出結果に基づいて、出力画像データD2の各画素毎に、エッジ勾配方向v1に輪郭強調処理され、出力画像データD2の画素値が計算される((9)〜(14)式、図8)。
以上の構成によれば、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、このエッジ勾配方向に直交するエッジ方向にそれぞれエッジ強調処理、平滑化処理して画質を向上するようにして、異なる特性によりエッジ勾配方向、エッジ方向を検出し、各特性毎にエッジ強調処理、平滑化処理した後、各特性の処理結果を合成することにより、高周波成分の喪失、ジャギーの発生を防止して確実に画質を向上できる。
Claims (16)
- 入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理装置において、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理部と、
前記複数の画像処理部から出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合部とを備え、
前記画像処理部は、
処理対象の画素を中心とした一定範囲の画素値を微分して、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部の検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理部と、
前記エッジ検出部の検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理部から出力される画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理部とを有し、
前記エッジ検出部における前記画素値の微分に供する微分演算子が異なるように設定されて、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定された
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像処理部は、
前記エッジ検出部における前記一定範囲が異なる範囲に設定されて、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定された
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記異なる範囲の設定が、
前記入力画像データのダウンサンプリングによる処理に供するサンプリング数の設定である
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理装置において、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理部と、
前記複数の画像処理部から出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合部とを備え、
前記画像処理部は、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部の検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理部と、
前記エッジ検出部の検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理部から出力される画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理部と、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算部と、
前記信頼度計算部で検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理部から出力される画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンド部とを有し、
前記信頼度計算部は、
注目画素の前後、前記エッジ方向に、一定の間隔によりサンプリング点を設定し、
前記入力画像データより前記サンプリング点における画素値を求め、
前記画素値の比較により前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記信頼度計算部は、
前記注目画素及び前記サンプリング点の前後、前記エッジ勾配方向に、それぞれサブサンプリング点を設定し、
前記サブサンプリング点における画素値との合計値により、前記サンプリング点における画素値を求める
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理装置において、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理部と、
前記複数の画像処理部から出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合部とを備え、
前記画像処理部は、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部の検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理部と、
前記エッジ検出部の検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理部から出力される画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理部と、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算部と、
前記信頼度計算部で検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理部から出力される画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンド部とを有し、
前記信頼度計算部は、
注目画素と、垂直方向及び水平方向に隣接する隣接画素の画素値との差分値を計算し、
前記差分値の比較により、前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記統合部は、
前記画像処理部で検出される、前記エッジ方向に係る画素値の勾配の分散と前記エッジ勾配方向に係る画素値の勾配の分散との比率に応じて、各画像処理部から出力される前記画像データの重み付け係数を設定し、
前記重み付け係数により前記画像データを重み付け加算して、前記出力画像データを生成する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法において、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
処理対象の画素を中心とした一定範囲の画素値を微分して、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップとを有し、
前記エッジ検出ステップにおける前記画素値の微分に供する微分演算子が異なるように設定されて、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定された
ことを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法において、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップと、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算ステップと、
前記信頼度計算ステップで検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理ステップによる画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンドステップとを有し、
前記信頼度計算ステップは、
注目画素の前後、前記エッジ方向に、一定の間隔によりサンプリング点を設定し、
前記入力画像データより前記サンプリング点における画素値を求め、
前記画素値の比較により前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法において、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップと、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算ステップと、
前記信頼度計算ステップで検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理ステップによる画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンドステップとを有し、
前記信頼度計算ステップは、
注目画素と、垂直方向及び水平方向に隣接する隣接画素の画素値との差分値を計算し、
前記差分値の比較により、前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 演算処理手段による実行により、入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法のプログラムにおいて、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
処理対象の画素を中心とした一定範囲の画素値を微分して、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップとを有し、
前記エッジ検出ステップにおける前記画素値の微分に供する微分演算子が異なるように設定されて、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定された
ことを特徴とする画像処理方法のプログラム。 - 演算処理手段による実行により、入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法のプログラムにおいて、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップと、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算ステップと、
前記信頼度計算ステップで検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理ステップによる画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンドステップとを有し、
前記信頼度計算ステップは、
注目画素の前後、前記エッジ方向に、一定の間隔によりサンプリング点を設定し、
前記入力画像データより前記サンプリング点における画素値を求め、
前記画素値の比較により前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理方法のプログラム。 - 演算処理手段による実行により、入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法のプログラムにおいて、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップと、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算ステップと、
前記信頼度計算ステップで検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理ステップによる画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンドステップとを有し、
前記信頼度計算ステップは、
注目画素と、垂直方向及び水平方向に隣接する隣接画素の画素値との差分値を計算し、
前記差分値の比較により、前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理方法のプログラム。 - 演算処理手段による実行により、入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体において、
前記画像処理方法のプログラムは、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
処理対象の画素を中心とした一定範囲の画素値を微分して、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップとを有し、
前記エッジ検出ステップにおける前記画素値の微分に供する微分演算子が異なるように設定されて、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定された
ことを特徴とする画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体。 - 演算処理手段による実行により、入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体において、
前記画像処理方法のプログラムは、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップと、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算ステップと、
前記信頼度計算ステップで検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理ステップによる画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンドステップとを有し、
前記信頼度計算ステップは、
注目画素の前後、前記エッジ方向に、一定の間隔によりサンプリング点を設定し、
前記入力画像データより前記サンプリング点における画素値を求め、
前記画素値の比較により前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体。 - 演算処理手段による実行により、入力画像データを処理して出力画像データを出力する画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体において、
前記画像処理方法のプログラムは、
前記入力画像データの各画素毎に、画素値の勾配が最も大きなエッジ勾配方向、前記エッジ勾配方向と直交するエッジ方向を検出し、前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向にそれぞれ前記入力画像データをエッジ強調処理、平滑化処理して画像データを出力する複数の画像処理のステップと、
前記複数の画像処理のステップから出力される前記画像データを合成して前記出力画像データを生成する統合のステップとを備え、
前記画像処理のステップは、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の検出に供する特性が異なる特性に設定され、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向に前記入力画像データを平滑化処理して、前記出力画像データの各画素に対応する画素値を順次出力するエッジ方向処理のステップと、
前記エッジ検出ステップの検出結果に基づいて、前記出力画像データの各画素毎に、前記エッジ方向処理のステップによる画素値を前記エッジ勾配方向に輪郭強調処理して、前記画像データの画素値を順次出力するエッジ勾配方向処理ステップと、
前記エッジ勾配方向、前記エッジ方向の信頼度を検出する信頼度計算ステップと、
前記信頼度計算ステップで検出される信頼度に応じて、前記エッジ勾配方向処理ステップによる画素値を前記入力画像データによる画素値により補正して前記画像データを出力するブレンドステップとを有し、
前記信頼度計算ステップは、
注目画素と、垂直方向及び水平方向に隣接する隣接画素の画素値との差分値を計算し、
前記差分値の比較により、前記信頼度を検出する
ことを特徴とする画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体。
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