JP5114494B2 - Contrast enhancement of video data with sharpness - Google Patents
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Description
請求の範囲に記載されている発明の実施態様は、概して画像またはビデオ情報の強調方式に関し、より詳しくは、画像またはビデオ情報のコントラストを強調する方式に関する。 Embodiments of the claimed invention generally relate to image or video information enhancement schemes, and more particularly to image or video information contrast enhancement schemes.
ビデオシーケンスにおける画像は、例えば、水平および垂直の両方向でサンプリングされる3つの信号(例えば赤/緑/青(RGB)、または、輝度およびクロミナンス(YUV))で表現されうる。YUV色空間におけるそれらの画像では、コントラストは、画像における異なる輝度(Y)値の間のエネルギー分布を示す特長として概念化されることもできる。一般的に、コントラスト強調すると、画像のダイナミックレンジが拡大する一方で、当該画像におけるエネルギーが輝度値の範囲の両端(例えば最高値および最低値)に再配分されうる。 An image in a video sequence can be represented, for example, by three signals (eg, red / green / blue (RGB) or luminance and chrominance (YUV)) sampled in both the horizontal and vertical directions. In those images in YUV color space, contrast can also be conceptualized as a feature that indicates the energy distribution between different luminance (Y) values in the image. In general, contrast enhancement increases the dynamic range of an image, while the energy in the image can be redistributed across the luminance value range (eg, the highest and lowest values).
画像の鮮明さは、画像の高周波成分に比較的高いエネルギーが集中することにより生じる知覚的な印象である。コントラスト強調の中には、画像の細部を強調することにより、知覚される鮮明さを向上させるものもある。 The sharpness of an image is a perceptual impression caused by a relatively high energy concentration in the high frequency components of the image. Some contrast enhancements enhance perceived sharpness by enhancing image details.
しかしながら、コントラストを強調しすぎると、画像の細部が消え、それに応じて鮮明さも損なわれることがある。これは、エネルギーが画像の高周波成分に再配分されずに、画像の輝度値に再配分される場合があるからである。 However, if the contrast is enhanced too much, the details of the image disappear and the sharpness can be lost accordingly. This is because energy may be redistributed to the luminance value of the image without being redistributed to the high frequency components of the image.
本願明細書に組み込まれてその一部となる添付の図面は、本発明の原理と一致する1つ以上の実施態様を記載を伴い示すと共に、そのような実施態様を説明する。図面は必ずしも一定の比率であるというわけでなく、本発明の原理を示すために強調されることもある。 The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate, together with the description, one or more embodiments consistent with the principles of the invention. The drawings are not necessarily to scale, and may be emphasized to illustrate the principles of the invention.
以下の詳細な説明では、本発明が実施される特定の実施形態を示す添付の図面への参照がなされる。異なる図面で同じ参照符号が用いられる場合、同じまたは同様の構成要素を示す。以下の記載では、請求の範囲に記載されている発明のさまざまな側面の完全なる理解をもたらすべく、限定ではなく説明の目的で、特定の詳細が特定の構造、設計、インターフェース、技法などとして記載される。しかしながら、本開示の恩恵に与る当業者であれば、請求の範囲に記載されている発明のさまざまな側面は、これらの詳細な説明から逸脱する他の例においても実施できることが理解できよう。特定の例では、よく知られたデバイス、回路、および、方法の説明は、不要な詳細によって本発明の記載をあいまいにすることを避けるべく省略される。 In the following detailed description, references are made to the accompanying drawings that illustrate specific embodiments in which the invention may be practiced. Where the same reference number is used in different drawings, it indicates the same or similar component. In the following description, for purposes of explanation and not limitation, specific details are set forth as specific structures, designs, interfaces, techniques, etc., in order to provide a thorough understanding of various aspects of the claimed invention. Is done. However, one of ordinary skill in the art having the benefit of this disclosure will appreciate that the various aspects of the claimed invention can be practiced in other examples that depart from these detailed descriptions. In certain instances, descriptions of well-known devices, circuits, and methods are omitted so as not to obscure the description of the present invention with unnecessary detail.
図1は、コントラスト強調システム100の一例を示す。システム100は、さまざまな伝送および/または記憶媒体を含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体からビデオ情報を受信する。説明を簡単にすべく別々の機能構成要素として図示されているが、システム100の構成要素のいずれかまたはすべては、同じ場所に配置される、および/または、共通のグループのゲートおよび/またはトランジスタによって実装されてよい。さらにシステム100は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、または、それらのいかなる適切な組合せによって実装されてよい。
FIG. 1 shows an example of a
コントラスト強調システム100は、第1のメモリ110、コントラストエンハンサ120、第2のメモリ130、周波数抽出器140、第3のメモリ150、第4のメモリ160、および、比較ロジック170を有する。図には個別の機能構成要素として示されているが、構成要素110から170のうちの特定のものは、共通して実装されてよい。例えば、いくつかの実施形態では、メモリ110、130、150、160は、再利用の有無に関わらず、単一のメモリの一部として実装されてよい。また、いくつかの実施形態では、コントラストエンハンサ120、周波数抽出器140、および/または、比較ロジック170は、ソフトウェアおよび/またはファームウェアを実行する汎用または特定用途プロセッサにより実装されてよい。構成要素110から170についての他の特定の実装も可能であり、考慮される。
The
第1のメモリ110は、さまざまなフォーマットの基準画像データを受信して格納する。データのフォーマットは、MPEG−1、MPEG−2、MPEG−4、Advanced Video Coding (AVC) (例えば、MPEG−4、part10およびITU−T Recommendation、H.264)、Windows(登録商標) Media Video 9(WMV−9)、SMPTEのVC−1などを含むがこれらに限定されない。いくつかの実施態様では、第1のメモリ110は、基準画像全体の輝度値(Yなど)を格納してよい。しかしながら、いくつかの実施態様では、第1のメモリ110は、画像全体のある部分、または、2つ以上の画像の輝度値を格納してよい。また、いくつかの実施態様では、第1のメモリ110は、格納している基準画像における個々の画素を必要に応じて上書きできるようなRAM(ランダムアクセスメモリ)を含んでよい。
The
コントラストエンハンサ120は、第1のメモリ110における基準画像のコントラストを強調し、強調されたコントラストを有する強調画像を第2のメモリ130に出力してよい。コントラストエンハンサ120は、現在知られている、または、後に開発された多数の技法のいずれを用いて第1のメモリ110における基準画像のコントラストを強調してよい。いくつかの実施態様では、例えば、コントラストエンハンサ120は、基準画像の画像特性(例えば基準画像の輝度ヒストグラム)を決定してよい。そして、コントラストエンハンサ120は、任意のコントラスト強調伝達関数(基準画像の特性に基づいても基づかなくてもよい)を基準画像の輝度値に適用して強調画像を生成してよい。
The
図2は、コントラストエンハンサ120が用いることができるコントラスト強調伝達関数230の一例を含むプロット200である。参照の目的で、伝達関数230は、単一ゲインライン210と、関数230に近い連続したコントラスト強調伝達曲線220とに関連付けて示されている。連続曲線220がいくつかの実施態様で用いられうることはもちろんだが、他の実施態様では、4点伝達関数230などの区分線形曲線が簡単に実装されうる。
FIG. 2 is a
伝達関数230に着目すると、図示されているような暗い領域、中間領域、明るい領域における異なる輝度入力値に対して異なる性質を示す。これらの領域の境界は、基準画像の輝度特性に基づき、コントラストエンハンサ120により設定されてよい。たとえば、いくつかの実施形態では、関数230の「暗い」部分と「明るい」部分との境界は、フルスケール輝度の5%で設定されることにより、ノイズによる出力におけるコアリングの発生を防ぐことができるが、他の閾値も可能であり、考慮される。別の例としては、関数230の「中間」部分と「明るい」部分との境界は、フルスケール輝度の75%で設定されてよいが、他の閾値も可能であり、考慮される。
When attention is paid to the
中間領域内では、関数230は、例えば、基準画像の輝度中央値または平均値で傾きを変化させてよい。明るい領域内では、伝達関数230は、明るい領域の始まりにおける輝度値(例えばフルスケールの75%)、および、フルスケール(例えば最大限可能な)値の平均で傾きを変化させてよい。上記特定の例では、明るい領域における関数230の屈曲点または切れ目は、フルスケールの約87.5%で生じうる。中間領域および明るい領域の両方において、関数230は、互いにわずかに大きいおよび/または小さい異なるラインセグメントに対する傾斜を有してよい。いくつかの実施形態では、例えば、伝達関数230の少なくともいくつかのセグメントは、ある比較的小さい値δに対し(1±δ)であってよい。
In the intermediate region, the
いくつかの実施形態では、コントラストエンハンサ120は、伝達関数230を用いて第1のメモリ110における基準画像のコントラストを強調し、その結果の強調画像を第2のメモリ130に出力してよい。コントラストは、伝達関数230によって、画像の輝度分布を「引き伸ばす」(例えば明るい画素をより明るくし、暗い画素をより暗くする)ことにより強調されてよい。しかしながら、コントラストエンハンサ120は、基準画像にいかなるコントラスト強調伝達関数を適用して強調画像を生成してもよく、請求の範囲に記載されている発明は、図2に示される、単に例として挙げられている特定の伝達関数230に限定されないことに留意されたい。
In some embodiments, the
図1に戻ると、第2のメモリ130は、画像エンハンサ120から強調画像(輝度データなど)を受信して格納する。エンハンサ120の伝達関数が適用された後、第2のメモリ130内の強調画像は、第1のメモリ110内の基準画像とサイズおよび他の特徴が一致してよい。いくつかの実施形態では、第2のメモリ130は、第2のメモリ130内の強調画像における個々の画素が必要に応じて読み出せるようなRAM(ランダムアクセスメモリ)または同様にアドレス指定可能なメモリを含んでよい。
Returning to FIG. 1, the
周波数抽出器140は、第1のメモリ110における基準画像から少なくともいくつかの高周波成分を抽出し、抽出された基準周波数成分を第3のメモリ150に格納してよい。周波数抽出器140は、第2のメモリ120における強調画像から少なくともいくつかの高周波成分を抽出し、抽出された強調周波数成分を第4のメモリ160に格納してもよい。いくつかの実施態様では、周波数抽出器140は、基準画像および強調画像に略同時に動作を実行してよい。しかしながら、いくつかの実施態様では、周波数抽出器140は、まず基準画像に動作を実行し、その間に、例えば、コントラストエンハンサ120が強調画像を生成してもよい。
The
いくつかの実施態様では、周波数抽出器140は、基準画像および強調画像に対して二次元(2D)変換を実行してよい。高周波成分を抽出するために周波数抽出器140によって実装されうるさまざまな変換は、フーリエ変換、離散コサイン変換(DCT)、アダマール変換、ウェーブレット変換、および/または、画像から高周波成分を生成することが可能ないかなる一次元または二次元変換も含みうるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、周波数抽出器140は、二次元離散ウェーブレット変換(DWT)を基準画像に対して実行することにより、第3のメモリ150に基準周波数成分を生成し、また、二次元離散ウェーブレット変換(DWT)を強調画像に対して実行することにより、第4のメモリ160に強調周波数成分を生成してよい。
In some implementations, the
図3Aは、周波数抽出器140による周波数抽出前の典型的な画像310を示す。説明の目的で、画像310は、基準画像または強調画像であってよく、例えば、輝度(Y)値を有してよい。
FIG. 3A shows a
図3Bは、抽出器140による二次元離散ウェーブレット変換(DWT)後の画像310の典型的な成分を示す。二次元DWTは、画像310を水平方向(すなわち水平成分330)、垂直方向(すなわち垂直成分340)、および、斜め方向(すなわち斜め成分350)において1つの低細度成分320と3つの高細度成分(例えば高周波情報を含む)に分解してよい。DWTに精通している当業者であれば、図3Bは第1レベルの分解を示し、低細度成分320は、第2、第3などの段階的な分解で連続的に分解されうることがわかるだろう。請求の範囲に記載されている発明は、第1レベルのウェーブレット分解による成分を用いて実行されているが、それに限定されず、より高いレベルのウェーブレット分解を用いて実行されてもよく、および/または、他のタイプの変換により例えば高周波成分330から350、あるいは、同様の高周波情報を抽出してもよい。
FIG. 3B shows typical components of
図3Bの典型的な成分を参照すると、周波数抽出器140は、第1のメモリ110における基準画像から生成された一組の成分320から350(例えば基準成分)を第3のメモリ150に格納してよい。同様に、周波数抽出器140は、第2のメモリ130における強調画像から生成されたもう一組の成分320から350(例えば強調成分)を第4のメモリ160に格納してよい。特定の二次元変換の特性によれば、水平、垂直、斜め成分320から350それぞれの数が、基準画像または強調画像における画素数と一致(または既知の方法で相関)してよい。
Referring to the exemplary components of FIG. 3B, the
図1に戻り、第3のメモリ150は、周波数抽出器140から基準成分(例えば、基準画像の高周波成分を含む)を受信して格納してよい。いくつかの実施態様では、第3のメモリ150は、第3のメモリ150内の個々の成分(例えば、対応する基準画像における画素に対応する)が必要に応じて読み出せるようなRAM(ランダムアクセスメモリ)または同様のアドレス指定可能なメモリを含んでよい。
Returning to FIG. 1, the
4つのメモリ160は、周波数抽出器140から強調された成分(例えば、強調画像の高周波成分を含む)を受信して格納してよい。いくつかの実施態様では、第4のメモリ160は、第4のメモリ160内の個々の成分(例えば、対応する強調画像における画素に対応する)が必要に応じて読み出せるようなRAM(ランダムアクセスメモリ)または同様のアドレス指定可能なメモリを含んでよい。
The four
比較ロジック170は、第3および第4のメモリ150および160における対応する基準成分および強調成分の比較に基づき、第1のメモリ110における基準画像の画素を第3のメモリ130における強調画像の対応する画素と選択的に置換してよい。一般的に、比較ロジック170は、高周波強調成分のエネルギーが高周波基準成分のエネルギーより大きい場合に、基準画素を強調画素と置換してよい。所定の画素について、強調成分のエネルギーのほうが大きくない場合、比較ロジック170は、第1のメモリ110における基準画像の画素を置換しなくてよい。
Based on the comparison of the corresponding reference component and enhancement component in the third and
比較ロジック170は、メモリ150および160における基準成分および強調成分の1つ、いくつか、またはすべてを用いて、所定の画像画素について、高周波エネルギーを増大または減少させる決定をしてよい。図3Bにおける特定の例を参照すると、比較ロジックは、水平成分330、垂直成分340、および、斜め成分350の1つ、いくつか、またはすべてを比較のために用いてよい。例えば、比較ロジック170は、以下の和を求めてよい。
いくつかの実施形態では、比較ロジック170は、重み係数の有無に関わらず、周波数成分(330から350など)の1つまたは2つだけを比較してよい。例えば、比較ロジックは、水平成分330だけ、垂直成分340だけ、斜め成分350だけ、または、それらの組合せを比較してよい。また、比較ロジック170は、終了条件が満たされた後、第1のメモリ110に基準画像を出力させてよい。終了条件の例は、基準画像全体を所定数(例えば1、2、3、4など)の画素だけ移動したときであってよく、または、コントラストエンハンサ120による連続的なコントラスト強調を含む強調画像の高周波成分におけるエネルギーが減り始めたときであってよい。
In some embodiments, the
図4は、基準画像のコントラストを強調する典型的なプロセス400を示す。図4は、説明を簡単にするために図1のコントラスト強調システム100について説明されてよいが、プロセス400は、他のハードウェアおよび/またはソフトウェアの実装によっても実行されてよいことを理解されたい。
FIG. 4 shows an
処理は、コントラストエンハンサ120によって基準画像のコントラストを強調して強調画像を生成することから始まる[動作410]。強調画像を生成するために図2の関数230などのいかなるコントラスト強調伝達関数を用いてもよい。いくつかの実施形態では、動作410は、輝度値を有する画像に対して実行されてよい。動作410と同時に、基準画像および強調画像がメモリ110および130に格納されてよい。
The process begins by enhancing the contrast of the reference image with the
処理は、周波数抽出器140によって続けられ、基準画像および強調画像の高周波成分が計算されることにより、基準成分および強調成分がそれぞれ生成される[動作420]。高周波成分を計算するためには一次元および二次元のいずれの変換を用いてもよいが、いくつかの実施形態では、第1のレベルの二次元DWTを用いて基準画像および強調画像の水平、垂直、および/または斜めの高周波成分を決定してよい。動作420と同時に、これら基準成分および強調成分はメモリ150および160に格納されてよい。
Processing continues with the
比較ロジック170は、基準および強調高周波成分を画素毎に比較し、強調高周波成分におけるエネルギーが十分大きい場合、基準画像における画素を強調画像の対応する画素と置換してよい[動作430]。互いに異なる1つ以上の成分を重み付けする重み付けおよびまたは尺度係数の有無に関わらず、強調画像の水平、垂直、および/または、斜めの高周波成分と、基準画像の水平、垂直、および/または、斜めの高周波成分とのいかなる組合せが比較されてよい。
動作430において、比較ロジック170は、強調画像の高周波成分のエネルギーが基準画像の高周波成分のエネルギーより大きい(絶対的に、または、予め決められた差だけ)と決定した場合のみ、基準画像における問題の画素を強調画像の対応する画素と置換してよい。比較ロジック170は、第1のメモリ110における基準画像のすべての画素に対して、このような比較および選択的な置換動作を実行してよい。
In
基準画像におけるすべての画素(あるいはサブサンプリングされた画素のセット)に対し動作430を実行した後、終了条件に達しなかった場合[動作440]、修正された基準画像(いくつかの画素が置換された)が再び動作410で強調され、動作420および430が繰り返されてよい。いくつかの終了条件も可能であり、考慮される。いくつかの実施態様では、動作410から430は、基準画像における高周波エネルギー成分より大きい高周波エネルギー成分を有する画素が強調画像内になくなるまで繰り返されてよい。いくつかの実施態様では、終了条件は、基準画像内の画素の置換数が十分に少なくなることである(例えば5、10、50、100など)。すなわち、動作410から430は、動作430で置換される画素が予め決められた数より少なくなるまで繰り返されてよい。
If the end condition is not reached after performing
いくつかの実施態様では、終了条件は、予め決められた回数基準画像を移動することであってもよい(例えば、動作430が1回、2回、5回、10回など実行された後)。しかしながら、予め決められた回数の基準画像の移動を初期に行い、次に強調画像を生成し(5回繰り返し)、基準画像内で予め決められた回数画素の置換を行う(例えば50以下の画素置換)などの他の例も可能である。
In some implementations, the termination condition may be to move the reference image a predetermined number of times (eg, after
比較ロジック170は、終了条件に達したことを決定すると[動作440]、第1のメモリ110に基準画像を出力するよう指示してよい[動作450]。選択的な画素置換の後、基準画像は、高周波エネルギーを保持しつつ(鮮明さが認められるなど)、コントラストは強調されてよい。このように、コントラスト強調の前後の基準画像の周波数成分に注意することにより、コントラスト強調によって画像の細部が消えることを抑止することができる。このような周波数分析により、画像のコントラストを強調しつつ、画像(またはその一部が画像であるビデオ)の細部が失われることを避けることができる。
When the
上記1つ以上の実施態様の図示および説明は、包括的であるよう、あるいは、本発明の範囲を開示される正確な形態に限定するよう意図されていない。上記教示に照らした修正および変更も可能であるか、または、本発明のさまざまな実施態様の実施により修正および変更がなされてもよい。 The illustrations and descriptions of the one or more embodiments are not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to the precise forms disclosed. Modifications and changes in light of the above teachings are possible, or modifications and changes may be made by implementing various embodiments of the invention.
例えば、上記方式は、画素毎の比較および選択的な置換を含み、いくつかの実施態様において、高周波成分に基づくこのような比較/置換は、画像内の交互の画素、画素のグループなどに対して実行されてよい。本願明細書中および請求の範囲に記載される方式は、コントラストを強調しつつ、細部の鮮明さを保持するいかなるタイプの周波数分析を用いるいかなるコントラスト強調技法も含みうる。さらに、本願明細書中で用いられる「高周波」とは、対象の画像のコンテキスト全体における「微細な」空間的細部に対応するいかなる周波数または周波数レンジを含んでよい。 For example, the above scheme includes pixel-by-pixel comparison and selective replacement, and in some embodiments, such comparison / replacement based on high frequency components may be performed on alternating pixels, groups of pixels, etc. in the image. May be executed. The schemes described herein and in the claims can include any contrast enhancement technique using any type of frequency analysis that preserves sharpness of details while enhancing contrast. Further, “high frequency” as used herein may include any frequency or frequency range that corresponds to “fine” spatial details throughout the context of the image of interest.
さらに、図4における動作は、図に示すとおりの順序で実行される必要はなく、必ずしもすべての動作が実行される必要もない。また、これらの動作は互いに独立しており、他の動作と同時に行われてもよい。さらに、図4における少なくともいくつかの動作は、機械可読媒体に実装された命令または命令のグループとして実行されてよい。 Furthermore, the operations in FIG. 4 need not be performed in the order shown in the figure, and not all operations need to be performed. Also, these operations are independent of each other and may be performed simultaneously with other operations. Further, at least some of the operations in FIG. 4 may be performed as instructions or groups of instructions implemented on a machine-readable medium.
特に明確に記載しない限り、本出願の記載に用いられるいかなる構成要素、動作、または、命令も本発明にとって欠くことのできないもの、あるいは、必須であると解釈されないものとする。また、本願明細書中に用いられる冠詞「a」は、1つ以上のアイテムを含むことを意図している。本発明の趣旨および原理から実質的に逸脱することなく、請求の範囲に記載されている発明の上記実施態様には変更および修正がなされうる。このような修正および変更は、本開示の範囲内に収まり、以下の請求項により保護されることが意図される。 Unless otherwise stated explicitly, any component, operation, or instruction used in the description of the present application is not essential or construed as essential to the invention. Also, the article “a” as used herein is intended to include one or more items. Changes and modifications may be made to the above-described embodiments of the claimed invention without departing substantially from the spirit and principles of the invention. Such modifications and variations are intended to be within the scope of this disclosure and protected by the following claims.
Claims (20)
前記基準画像の少なくとも1つの周波数成分と、前記強調画像の少なくとも1つの周波数成分とを比較する段階と、
前記比較する段階に基づき、前記基準画像の一部を、前記強調画像の対応する部分で選択的に置換する段階と、
を備え、
前記比較する段階は、前記強調画像の前記少なくとも1つの周波数成分が、前記基準画像の前記少なくとも1つの周波数成分より大きいエネルギーを有するかどうかを決定する段階を含み、
前記置換する段階は、前記強調画像の前記少なくとも1つの周波数成分が、前記基準画像の前記少なくとも1つの周波数成分より大きいエネルギーを有する場合に、前記基準画像の一部を前記強調画像の対応する部分で置換する、
方法。Increasing the brightness contrast of the reference image to generate an enhanced image;
Comparing at least one frequency component of the reference image with at least one frequency component of the enhanced image;
Selectively replacing a portion of the reference image with a corresponding portion of the enhanced image based on the comparing step;
Equipped with a,
Said comparing comprises determining whether said at least one frequency component of said enhanced image has an energy greater than said at least one frequency component of said reference image;
The step of replacing comprises replacing a portion of the reference image with a corresponding portion of the enhancement image when the at least one frequency component of the enhancement image has greater energy than the at least one frequency component of the reference image. Replace with
Method.
をさらに備える、請求項1に記載の方法。The method of claim 1, further comprising storing the reference image and the enhanced image in a memory.
前記強調画像に対して前記変換を実行することにより、前記強調画像の前記少なくとも1つの周波数成分を生成する段階と、
をさらに備える、請求項1または2に記載の方法。Generating the at least one frequency component of the reference image by performing a transformation on the reference image;
Generating the at least one frequency component of the enhanced image by performing the transformation on the enhanced image;
Further comprising the method of claim 1 or 2.
請求項3に記載の方法。The transform is a two-dimensional wavelet transform;
The method of claim 3.
請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。The method according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の方法。The method of claim 5.
前記第1の画像から第1の周波数成分を抽出し、前記第2の画像から第2の周波数成分を抽出する周波数抽出器と、
前記第1の周波数成分と前記第2の周波数成分とを比較し、前記比較の結果に基づいて、前記第1の画像の画素を前記第2の画像の画素に選択的に置換する比較ロジックと、
を備え、
前記比較ロジックは、前記第2の周波数成分が前記第1の周波数成分より大きいエネルギーを有する場合に、前記1の画像の画素を前記第2の画像の画素で置換する、
システム。A contrast enhancer that applies a luminance contrast enhancement transfer function to the first image to generate a second image;
A frequency extractor for extracting a first frequency component from the first image and extracting a second frequency component from the second image;
Comparison logic that compares the first frequency component with the second frequency component and selectively replaces pixels of the first image with pixels of the second image based on the result of the comparison; ,
Equipped with a,
The comparison logic replaces pixels of the first image with pixels of the second image when the second frequency component has greater energy than the first frequency component;
system.
前記コントラストエンハンサに結合され、前記第2の画像を格納する第2のメモリと、
をさらに備える、請求項7に記載のシステム。A first memory coupled to the contrast enhancer for storing the first image;
A second memory coupled to the contrast enhancer and storing the second image;
The system of claim 7 , further comprising:
前記周波数抽出器に結合され、前記第2の周波数成分を格納する第4のメモリと、
をさらに備える、請求項7または8に記載のシステム。A third memory coupled to the frequency extractor for storing the first frequency component;
A fourth memory coupled to the frequency extractor for storing the second frequency component;
The system according to claim 7 or 8 , further comprising:
請求項7から9のいずれか一項に記載のシステム。The frequency extractor performs a Fourier transform, a cosine transform, or a wavelet transform on the first image and the second image;
The system according to any one of claims 7 to 9 .
請求項7から10のいずれか一項に記載のシステム。The comparison logic determines whether the sum of the second frequency components has an energy greater than the sum of the first frequency components;
The system according to any one of claims 7 to 10 .
前記基準画像に対して変換を実行して基準高周波成分を生成し、前記強調画像に対して前記変換を実行して強調高周波成分を生成する段階と、
前記基準画像内の画素について、一の強調高周波成分は、対応する基準高周波成分より高いエネルギーを有するかどうかを決定する段階と、
前記強調高周波成分が前記対応する基準高周波成分より高いエネルギーを有する場合、前記基準画像内の前記画素を、前記強調画像内の対応する画素で置換する段階と、
を備える方法。Applying a luminance contrast enhancement transfer function to a reference image to generate an enhanced image;
Performing a conversion on the reference image to generate a reference high-frequency component, and executing the conversion on the enhanced image to generate an enhanced high-frequency component;
For a pixel in the reference image, determining whether an enhanced high frequency component has a higher energy than a corresponding reference high frequency component;
If the enhanced high frequency component has a higher energy than the corresponding reference high frequency component , replacing the pixel in the reference image with a corresponding pixel in the enhanced image;
A method comprising:
請求項12に記載の方法。The contrast enhancement transfer function is a piecewise linear function;
The method of claim 12 .
請求項12または13に記載の方法。The transform includes a wavelet transform,
14. A method according to claim 12 or 13 .
請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。The determining includes scaling the enhanced high-frequency component or the reference high-frequency component;
15. A method according to any one of claims 12 to 14 .
請求項12から15のいずれか一項に記載の方法。If the enhanced high frequency component does not have higher energy than the corresponding reference high frequency component, further comprising not replacing the pixel in the reference image;
The method according to any one of claims 12 to 15 .
前記第1の画像および前記第2の画像の周波数成分を分析し、前記第1の画像の細部を保持しつつ前記第1の画像のコントラストを高める段階と、
を備え、
前記コントラストを高める段階は、前記第2の画像の前記周波数成分が、前記第1の画像の前記周波数成分より大きいエネルギーを有する場合に、前記第1の画像における画素を前記第2の画像における対応する画素で置換する、
方法。Generating a second image with enhanced brightness contrast from the first image;
Analyzing the frequency components of the first image and the second image and increasing the contrast of the first image while retaining details of the first image;
Equipped with a,
The step of increasing the contrast corresponds to the pixel in the first image corresponding to the pixel in the second image when the frequency component of the second image has a larger energy than the frequency component of the first image. Replace with the pixel to
Method.
請求項17に記載の方法。Further comprising repeating the generating and analyzing steps until an end condition is reached;
The method of claim 17 .
請求項17または18に記載の方法。Step to increase the contrast, the sum of the frequency components of the second image, only if they have a sum greater than the energy of the frequency components of the first image, the said pixel in the first image first Replace with the corresponding pixel in the two images ,
The method according to claim 17 or 18 .
をさらに備える、請求項17から19のいずれか一項に記載の方法。The method further comprises performing wavelet transform on the first image and the second image to generate the frequency component of the first image and the frequency component of the second image. The method according to any one of 17 to 19 .
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