JP5901350B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置に関するものである。

従来から、映像信号回路では、高画質化を目的として、高コントラスト化や解像感向上などが行われてきた。高コントラスト化とは、画面内の明るい部分をさらに明るくし、暗い部分をさらに暗くし、画面全体としてのメリハリ感を与えることである。そのために、画面全体の映像情報を分析し、画面全体の輝度（階調）変換テーブルを生成して、画面全体に均一に補正を行う方法があるが、この方法では、同一画面内に明るい部分や暗い部分が同時に含まれる場合などには、高コントラスト化の効果が小さくなる場合がある。また、解像感向上とは、細かい模様を引き立たせたり、境界（エッジ）部分の立ち上がりを急峻にすることなどであり、比較的狭い画面範囲ごとに、もしくは画素ごとに、周辺画素の情報を分析するなどして、局所的に輝度（階調）を制御する処理などが行われる。高コントラスト化と解像感向上は、映像信号の輝度（階調）差をより際立たせる処理であり、技術は共通点が多い。

そこで、画像の各画素を処理対象画素として、処理対象画素とその周辺画素の映像情報から階調補正係数を算出し、処理対象画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色信号に、それぞれ乗算することによって、局所的に輝度（階調）差をより際立たせることにより、解像感を向上する画像処理装置が提案されている（たとえば特許文献１）。

特開２０１０−１６１４５６号公報

しかしながら、局所的に輝度（階調）差をより際立たせる場合、周辺画素の選択（大きさや上下左右の範囲など）によって、支配的となる効果が異なる。具体的には、周辺画素範囲が大きければ、空間的に低い周波数の輝度（階調）の変化に対して効果が大きくなり、周辺画素範囲が小さければ、空間的に高い周波数の輝度（階調）の変化に対して効果が大きくなる。また、表示デバイスの画素ピッチ、視聴距離などによって、解像感向上効果に最も適した周辺画素範囲の大きさが異なる。さらにまた、入力コンテンツによっても最適な周辺画素範囲が異なる。

特許文献１では、周辺画素範囲において、たとえば左右８画素や、左右３２画素、上下左右８画素などの例が示されており、表示デバイスの画素ピッチや、想定される視聴距離に応じて、あらかじめ最適な周辺画素範囲を選択することができ、また、入力コンテンツの種類などによって、リモコンなどで入力コンテンツの種類を設定したり、入力コンテンツの自動検出回路などを用いて、最適な周辺画素範囲を選択することができる。

しかし、表示デバイスの画素ピッチ、視聴距離、入力コンテンツの種類などが決まっても、同じ画面内の位置によって画像の特徴が異なる場合には、ある位置では周辺画素範囲が適切であっても、別の位置では適切でないことがあり、時間とともに画像の特徴が変化する場合には、周辺時間画素範囲が最適な状態に維持できないという問題がある。

そこで、本発明は上述の問題に鑑みて成されたものであり、同一画面内において、また時間的に変化する画面内において、適応的に周辺画素範囲を決定することで、入力コンテンツの種類（解像度など）を指定し、もしくは検出することなく、最適な解像感向上を行うものである。

この発明の画像処理装置は、
入力画像の各画素を処理対象画素として、該処理対象画素とその周辺の画素を含む特徴検出領域内の画像の特徴に応じて、前記処理対象画素とその周辺の画素を含む平均算出領域内の画素の平均輝度を、前記入力画像の画素毎に算出する周辺輝度情報生成部と、
前記処理対象画素の輝度と前記平均輝度とに基づいて、前記処理対象画素の階調補正係数を、前記入力画像の画素毎に決定する階調補正係数生成部と、
前記処理対象画素について決定された前記階調補正係数を前記入力画像を構成する信号の画素値に乗じることで階調変換を行い、階調変換された出力画像を生成する階調変換部とを備え、
前記周辺輝度情報生成部は、
前記特徴検出領域内の画像の特徴から、前記平均算出領域内の画素の平均輝度の算出に用いる画素の範囲を決定し、
前記周辺輝度情報生成部は、
前記特徴検出領域内の第１の空間周波数成分と、前記第１の空間周波数成分よりも低い第２の空間周波数成分と、前記第２の空間周波数成分よりも低い第３の空間周波数成分とを検出し、
検出された前記第１、第２、及び第３の空間周波数成分の強度の比率に応じて前記平均算出領域内の、前記処理対象画素を中心とする第１の範囲内の画素から求めた第１の平均値と、前記平均算出領域内の、前記第１の範囲よりも広く、前記処理対象画素を中心とする第２の範囲内の画素から求めた第２の平均値と、前記平均算出領域内の、前記第２の範囲よりも広く、前記処理対象画素を中心とする第３の範囲内の画素から求めた第３の平均値とを加重平均することで前記平均輝度を決定することを特徴とする。

この発明の画像処理装置によれば、入力コンテンツの解像度を指定し、もしくは検出することなく、最適な解像感向上を行うことができる。

本発明の実施の形態１の画像処理装置を示すブロック図である。 画面（フレーム）の一部を構成する画素の配列を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１における特徴量を検出する例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１における特徴量検出の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１における特徴量検出の例を示す図である。 実施の形態１における特徴量検出の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１に係る平均輝度の算出に用いられる画素乃至範囲の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１に係る平均輝度の算出に用いられる画素乃至範囲の例を示す図である。 階調変換部における変換特性の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態２の画像処理装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２の画像処理装置の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３の画像処理装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４の画像処理装置を示すブロック図である。 本発明で用い得る周辺輝度情報生成部の変形例を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図示の画像表示装置は、入力端子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、出力端子２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、輝度算出部３と、周辺輝度情報生成部４と、輝度信号遅延部５と、階調補正係数生成部６と、画像信号遅延部７と、３つの乗算部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを含む階調変換部８とを備えている。

入力端子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂには、テレビやコンピューター等で用いられている所定の形式の画像信号が入力される。本実施の形態では、画像信号として、赤、緑、青の原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮが入力される。

画像信号は、画像を構成する、格子状に配列された複数の画素のデータをラスタ順に並べた時系列信号である。
図２は、画像信号で表される画像の一部を構成する画素の配列を示す。図２で、最も小さい四角が各画素を表す。図２に示すように、画素は、水平方向に一定の間隔（水平方向画素ピッチＰａ）で整列するとともに、垂直方向にも一定の間隔（垂直方向画素ピッチＰｂ）で整列しており、この結果、斜め方向にも一定の間隔（斜め方向画素ピッチＰｃ）で整列している。斜め方向画素ピッチＰｃと、水平方向画素ピッチＰａと、垂直方向画素ピッチＰｂとの間には、以下の関係がある。
Ｐｃ^２＝Ｐａ^２＋Ｐｂ^２
また、水平方向画素ピッチＰａと垂直方向画素ピッチＰｂが互いに等しければ、
Ｐｃ＝Ｐａ×√２
の関係がある。

輝度算出部３は、入力端子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂにそれぞれ入力された原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮに対し、画素毎に輝度Ｙｃを算出して、周辺輝度情報生成部４と、輝度信号遅延部５に出力する。

周辺輝度情報生成部４は、輝度算出部３から出力された、画素毎の輝度Ｙｃを表すデータを受け、各画素を順に処理対象画素として、該処理対象画素とその周辺の画素を含む近傍領域（以下、「平均算出領域」と言う）内の画素の平均輝度（周辺平均輝度）Ｙ_ＡＶＧを、処理対象画素とその周辺の画素を含む近傍領域（以下、「特徴検出領域」と言う）内の画像の特徴に応じて算出する。平均算出領域は、特徴検出領域と同じであっても、同じでなくても良い。

輝度信号遅延部５は、周辺輝度情報生成部４における周辺平均輝度の算出に要する時間だけ遅延させたデータを階調補正係数生成部６に供給する。

階調補正係数生成部６は、周辺輝度情報生成部４で算出された周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧと輝度信号遅延部５により遅延された処理対象画素の輝度Ｙｃにより、階調補正係数ＧＡＩＮを生成し、階調変換部８に出力する。

画像信号遅延部７は、入力された原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮを輝度算出部３における輝度算出、周辺輝度情報生成部４における周辺平均輝度算出、及び階調補正係数生成部６における階調補正係数算出に要する時間分の遅延を行い、階調変換部８に出力する。画像信号遅延部７の出力は、遅延されたものであるが、入力された原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮと同じ値を有するものであり、同じ符号で表す。

階調変換部８は、画像信号遅延部７から入力された、赤、緑、青の原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮに階調補正係数生成部６で生成された階調補正係数ＧＡＩＮをそれぞれ乗算部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂで乗算して、階調補正された出力信号ＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ、ＢＯＵＴを生成し、出力端子２Ｒ、２Ｇ、２Ｂから出力する。

以下、各部の動作をより詳細に説明する。
輝度算出部３は、画素毎に、リアルタイムで、各原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮから輝度を計算して出力する。例えば、輝度をＹｃとし、赤、緑、青の原色信号の値をＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮとしたとき、式（１）や式（２）のように計算する。
Ｙｃ＝０．２９９×ＲＩＮ＋０．５８７×ＧＩＮ＋０．１１４×ＢＩＮ …（１）
Ｙｃ＝０．２１２５×ＲＩＮ＋０．７１５２×ＧＩＮ＋０．０７２２×ＢＩＮ
…（２）
これらの式は一般的なもので、特に説明を要するものではない。また、回路規模に応じて、近似的に計算しても良い。

周辺輝度情報生成部４は、上記のように、輝度算出部３で算出された画素毎の輝度Ｙｃを受け、各画素を順次処理対象画素として、処理対象画素について設定される特徴検出領域内の特徴を検出し、検出結果に基づいて、処理対象画素について設定される平均算出領域内の画素の平均輝度（周辺平均輝度）Ｙ_ＡＶＧを算出するものであり、輝度信号記憶部４１と、特徴量算出部４２と、平均値算出部４３とを備える。

輝度信号記憶部４１は、輝度算出部３から供給された画素毎の輝度Ｙｃを表すデータ（同じ符号Ｙｃで表す）を所定数ライン分蓄積する。以下に図３（ａ）〜図７（ｃ）を参照して説明する動作を行う場合には、８ライン分のデータが蓄積される。

輝度信号遅延部５がメモリで構成される場合、輝度信号遅延部５の一部を輝度信号記憶部４１として兼用することもできる。

特徴量検出部４２は、輝度信号記憶部４１に蓄えられた画素毎の輝度データＹｃを受け、各画素を順に処理対象画素として、処理対象画素について特徴検出領域を設定し、設定した特徴検出領域内の画像の特徴を検出する。
特徴検出領域は、例えば、処理対象画素を中心とする左右（水平方向）８画素×上下（垂直方向）８画素の６４画素の領域であり、特徴量検出部４２は、この特徴検出領域内の画像の特徴、例えば輝度空間周波数の分布乃至１又は２以上の所定の周波数成分の強度を検出する。

より具体的には、特徴検出領域内の画像の輝度空間周波数成分のうち、第１の空間周波数成分（高周波数成分）が含まれている程度（強度）、第１の空間周波数成分よりも低い、第２の周波数成分（中周波数成分）の強度、第２の周波数成分よりも低い、第３の周波数成分（低周波数成分）の強度を検出する。

平均値算出部４３は、特徴量検出部４２で検出された画像の特徴から、平均輝度Ｙ_ＡＶＧの算出方法、例えば、平均算出領域内の、平均の算出に用いる画素の範囲、或いは平均の算出に用いられる、それぞれの画素に対する重みを決定し、決定された算出方法で、平均輝度Ｙ_ＡＶＧを算出する。

特徴量検出部４２が上記のように第１、第２及び第３の周波数成分の強度を検出する場合、平均値算出部４３では、特徴量検出部４２で検出された上記第１、第２、及び第３の空間周波数成分の強度の比率に応じて、
平均算出領域内の、第１の範囲内の画素から求めた第１の平均値と、
平均算出領域内の、上記第１の範囲よりも広く、処理対象画素を中心とする第２の範囲内の画素から求めた第２の平均値と、
平均算出領域内の、上記第２の範囲よりも広く、処理対象画素を中心とする第３の範囲内の画素から求めた第３の平均値を、
加重平均することで、周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧを決定する。

特徴量検出部４２における、輝度空間周波数の検出方法の一例について、図３（ａ）〜図５（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）〜図５（ｃ）は、上述の６４画素を示している。これらの６４画素は、図２を参照して説明した画面上の画素の一部を成すものである。

特徴量検出部４２はまず、図３（ａ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＨＡ、
図３（ｂ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＨＢ、
図３（ｃ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＨＣとし、
それらを、下記の式（３）で示すように加算した値を、特徴検出領域内の画像の輝度空間周波数の高周波強度Ｆ_Ｈとして求める。
Ｆ_Ｈ＝Ｆ_ＨＡ＋Ｆ_ＨＢ＋Ｆ_ＨＣ …（３）

高周波強度Ｆ_Ｈは、上記の処理で得られるものであるので、
垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に２水平方向画素ピッチ（２Ｐａ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に２垂直方向画素ピッチ（２Ｐｂ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
斜め方向に１斜め方向画素ピッチ（１Ｐｃ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分の量を表すものであり、
高周波強度Ｆ_Ｈの値は、上記の成分の量の合計が多いほどより大きな値となる。

特徴量検出部４２はまた、図４（ａ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＭＡ、
図４（ｂ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＭＢ、
図４（ｃ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＭＣとし、
それらを、下記の式（４）で示すように、加算した値を、特徴検出領域内の画像の輝度空間周波数の中周波強度Ｆ_Ｍとして求める。
Ｆ_Ｍ＝Ｆ_ＭＡ＋Ｆ_ＭＢ＋Ｆ_ＭＣ …（４）

中周波強度Ｆ_Ｍは、上記の処理で得られるものであるので、
垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に４水平方向画素ピッチ（４Ｐａ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に４垂直方向画素ピッチ（４Ｐｂ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
斜め方向に２斜め方向画素ピッチ（２Ｐｃ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分の量を表すものであり、
中周波強度Ｆ_Ｍの値は、上記の成分の量の合計が多いほどより大きな値となる。

特徴量検出部４２はさらに、図５（ａ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＬＡ、
図５（ｂ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＬＢ、
図５（ｃ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度の合計を減算したものの絶対値をＦ_ＬＣとし、
それらを、下記の式（５）で示すように加算した値を、特徴検出領域内の画像の輝度空間周波数の低周波強度Ｆ_Ｌとして求める。
Ｆ_Ｌ＝Ｆ_ＬＡ＋Ｆ_ＬＢ＋Ｆ_ＬＣ …（５）

低周波強度Ｆ_Ｌは、上記の処理で得られるものであるので、
垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に８水平方向画素ピッチ（８Ｐａ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に８垂直方向画素ピッチ（８Ｐｂ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
斜め方向に４斜め方向画素ピッチ（４Ｐｃ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分の量を表すものであり、
低周波強度Ｆ_Ｌの値は、上記の成分の量の合計が多いほどより大きな値となる。

なお、上記の例では、白で示す画素からハッチングを施した画素を減算しているが、逆にハッチングを施した画素から白で示す画素の輝度を減算しても同じ結果が得られる。

また、例えば、特定のパターンに対する過度の補正を抑えるため、図６に示したような非対称なパターンを用いる方法も考えられる。図６の例は、図３（ｃ）に代わる例として示したもので、図４（ｃ）や図５（ｃ）についても、同様のことが言える。

図６に示す非対称のパターンは、図３（ｃ）に示される千鳥格子パターンに対して部分的にその規則を破った構成であり、図６のパターンを用いることで、図３（ｃ）の千鳥格子パターンに対してのみ、過度の補正が加えられることを避けるとともに、１斜め方向画素ピッチの周波数成分のみならず、それよりも幾分ずれた周波数成分をも抽出する効果がある。

平均値算出部４３は、特徴量検出部４２から入力された高周波強度Ｆ_Ｈ、中周波強度Ｆ_Ｍ、低周波強度Ｆ_Ｌに基づいて、輝度信号記憶部４１に蓄えられている、平均算出領域内の画素の輝度データから、周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧを算出する。

周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧの算出方法の一例について、図７（ａ）〜図７（ｃ）を用いて説明する。図７（ａ）〜図７（ｃ）の中心のハッチングを施した画素が処理対象画素であり、
図７（ａ）は、処理対象画素を中心とする左右３画素×上下３画素の９画素の範囲を示しており、その９画素の平均輝度をＹ_ＡＨとする。
図７（ｂ）は、処理対象画素を中心とする左右５画素×上下５画素の２５画素の範囲を示しており、その２５画素の平均輝度をＹ_ＡＭとする。
図７（ｃ）は、処理対象画素を中心とする左右７画素×上下７画素の４９画素の範囲を示しており、その２５画素の平均輝度をＹ_ＡＬとする。
平均値算出部４３は、下記の式（６）により、周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧを求める。

上式（６）による周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧの計算は、以下のように把握することもできる。即ち、
図７（ａ）の３×３の領域内の画素の画素値は、
図７（ｂ）の５×５の領域の一部を成すので、平均輝度Ｙ_ＡＭの計算にも用いられ、
図７（ｃ）の７×７の領域の一部を成すので、平均輝度Ｙ_ＡＬの計算にも用いられている。
同様に、
図７（ｂ）の５×５の領域内の画素の画素値は、
図７（ｃ）の７×７の領域の一部を成すので、平均輝度Ｙ_ＡＬの計算にも用いられている。
この点に着目して、式（６）を以下のように変形することができる。

上式（７）でｉは、図７（ａ）〜（ｃ）に示される領域の中心から外側に向けて順に振った番号であり、従って、ｉ＝１〜９は、処理対象画素を中心として３×３の領域内に位置する画素、ｉ＝１０〜２５は、３×３の領域外で且つ５×５の領域内の画素、ｉ＝２６〜４９は、５×５の領域外で且つ７×７の領域外の画素の番号である。
Ｙｃ（ｉ）は、上記ｉ番目の画素の輝度Ｙｃを表す。

式（６）及び式（７）は、周辺輝度平均Ｙ_ＡＶＧの算出に、処理対象画素を中心とするより狭い範囲内の周辺画素と、より遠い範囲の画素とで異なる重みを与えること、該重みが空間周波数成分の強度Ｆ_Ｈ、Ｆ_Ｍ、Ｆ_Ｌによって変化することを示している。
例えば、Ｆ_Ｈ＝Ｆ_Ｍ＝０であり、Ｆ_Ｌ≠０であれば、
７×７の領域内のすべての画素に対する重みが互いに等しくなること、
Ｆ_Ｈ＝Ｆ_Ｍ＝０でなくてもＦ_Ｈ、Ｆ_Ｍに対してＦ_Ｌが大きいほど、処理対象画素から比較的遠い画素（５×５の領域の外側で且つ７×７の領域内の画素）に対する重みを比較的大きくなることを示し、
逆に、
Ｆ_Ｌ＝０であれば、５×５の領域の外側の画素に対する重みがゼロとなること、
Ｆ_Ｌ＝０，Ｆ_Ｍ＝０であれば、３×３の領域の外側の画素に対する重みがゼロになること、
Ｆ_Ｌ＝Ｆ_Ｍ＝０でなくても、Ｆ_Ｌ、Ｆ_Ｍに対してＦ_Ｈが大きいほど、３×３の領域内の画素に対する重みが大きくなること
を意味する。
このように、空間周波数成分の大きさに応じて、平均を取る範囲を実効的に変化させる処理を行っているといえる。

なお、例えば、図７（ａ）に示した９画素の平均輝度の代わりに、図８（ａ）に示したような処理対象画素（ハッチングで示す）を含まない周辺の８画素（クロスハッチング部分）の平均輝度を狭い範囲での平均輝度Ｙ_ＡＨとしてもよいし、図７（ｂ）に示した２５画素の平均輝度の代わりに、図８（ｂ）に示したような左右に対称でない１６画素（ハッチングで示す処理対象画素とクロスハッチングで示すその周囲の画素を含む）の平均を中程度の範囲での平均輝度Ｙ_ＡＭとしてもよいし、図７（ｃ）に示した４９画素の平均輝度の代わりに、図８（ｃ）に示したような６４画素（ハッチングで示す処理対象画素とクロスハッチングで示すその周囲の画素を含む）の平均を広い範囲での平均輝度Ｙ_ＡＬとしてもよい。これらの平均輝度を求める範囲は、回路規模や求められる性能により決められる。上下方向の画素数や範囲が長方形になっているかどうか、画素数が２のべき乗になっているかどうかなどが、回路規模が依存することは、一般に知られている。

以上のように、平均値算出部４３は、特徴量検出部４２で検出された画像の特徴から、平均輝度Ｙ_ＡＶＧの算出方法を決定し、決定された算出方法で周辺輝度を求めるものであり、より具体的には、平均算出領域内のそれぞれの画素に対する重みを決定し、決定された重みを用いてそれぞれの画素の輝度値の加重平均を、周辺平均輝度として求めている。
処理対象画素により近い画素に対してより大きな重みを与えることで、より狭い範囲で平均値を求めているのと同様の効果が得られる。
処理対象画素から遠い画素に対する重みと、処理対象画素に近い画素に対する重みの差を小さくすることで、より広い範囲で平均値を求めるのと同様の効果が得られる。
従って、上記の処理は、画像の特徴に応じて、周辺平均輝度の算出に用いる画素の範囲を実効的に変える処理であるとも言える。

階調補正係数生成部６は、周辺輝度情報生成部４から入力された周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧと輝度信号遅延部５から入力された処理対象画素の輝度Ｙｃを用いて、補正係数ＧＡＩＮを算出する。
階調変換部８では、乗算部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂで、それぞれ画像信号遅延部７から入力された、赤、緑、青の原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮに補正係数ＧＡＩＮを乗算する。

補正係数ＧＡＩＮは、例えば、乗算部（８Ｒ、８Ｇ又は８Ｂ）の入力と出力の関係が図９に折れ線Ｃｖで示すごとくとなるように定められる。
図９で入力ＳＩＮは、ＲＩＮ、ＧＩＮ又はＢＩＮのいずれかであり、出力ＳＯＵＴは、ＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ及びＢＯＵＴのうちの対応するものである。なお、以下の説明では、乗算部の入力ＳＩＮが、輝度データＹｃと同じ階調数を持つ場合を想定している。

図９の折れ線Ｃｖは第１、第２及び第３の部分Ｃｖａ、Ｃｖｂ、Ｃｖｃを有する。
第１の部分Ｃｖａは、周辺輝度情報生成部４で求めた周辺輝度平均値Ｙ_ＡＶＧを中心として、Ｙ_ＡＶＧ−ＷＬからＹＡＧＶ＋ＷＲまでの範囲を占め、この部分Ｃｖａは傾き（符号Ｋａで示す）が大きく（入力ＳＩＮの増加に対する出力ＳＯＵＴの増加の割合が高く）、
第２の部分Ｃｖｂ（ＳＩＮ＜Ｙ_ＡＶＧ−ＷＬの範囲）及び第３の部分Ｃｖｃ（ＳＩＮ＞Ｙ_ＡＶＧ＋ＷＲの範囲）は傾きが比較的小さい。
このような変換特性を持たせる結果、平均輝度Ｙ_ＡＶＧを中心とする範囲、即ちＹ_ＡＶＧ−ＷＬからＹ_ＡＶＧ＋ＷＲまでの範囲において、コントラストを増大させることができる。
なお、第１の部分Ｃｖａは、ＳＩＮ＝Ｙ_ＡＶＧのとき、ＳＯＵＴ＝ＳＩＮを表する鎖線と交差し、平均輝度Ｙ_ＡＶＧの値に応じて、第１の部分Ｃｖａが移動して、上記の交差する点の位置が変わる。
図９に示される入出力特性を持たせるために、係数ＧＡＩＮは以下のように定められる。

式（１０）でＳｍは階調範囲の最大値である。

式（８）〜（１０）において、ＷＬ、ＷＲは予め定めた値としても良い。その場合、折れ線のうち第２及び第３の部分Ｃｖｂ、Ｃｖｃの傾きが所定値以下とならないように、ＷＬ、ＷＲの値を制限することとしても良い。また、第２及び第３の部分Ｃｖｂ、Ｃｖｃの傾きを一定とするとの条件を加えて、ＷＬ、ＷＲの値を調整することとしても良い。

階調補正係数生成部６は、周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧと処理対象画素の輝度Ｙｃを用いて、式（８）、式（９）、式（１０）の関係により係数ＧＡＩＮを算出する。

この補正係数ＧＡＩＮが各色原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮに共通の階調補正係数として乗算部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂに供給され、乗算部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂでは、補正係数ＧＡＩＮを入力画像の原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮに乗算することで、補正された原色信号ＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ、ＢＯＵＴを生成して、出力する。

なお、上記では、輝度データＹｃの階調数と乗算部の入力の階調数が同じである場合を想定したが、異なる場合には、式（８）、式（９）及び式（１０）における平均輝度Ｙ_ＡＶＧの代わりに、平均輝度Ｙ_ＡＶＧに階調数の比（輝度データＹｃの階調数に対する乗算部の入力ＳＩＮの階調数）を掛けた値を用い、式（１０）における輝度Ｙｃの代わりに、輝度Ｙｃに上記階調数の比を掛けた値を用いる必要がある。

以下、上記の補正処理を行うことによる効果を説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示したようなパターンにより算出された高周波強度Ｆ_Ｈは、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示した範囲（例では６４画素の範囲）に高い周波数の成分がどの程度含まれているかを示す値であり、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示したようなパターンにより算出された中周波強度Ｆ_Ｍは、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した範囲（例では６４画素の範囲）に中程度の周波数の成分がどの程度含まれているかを示す値であり、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示したようなパターンにより算出された低周波強度Ｆ_Ｌは、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示した範囲（例では６４画素の範囲）に低い周波数がどの程度含まれているかを示す値である。それらの値（それぞれの周波数成分の強度）Ｆ_Ｈ、Ｆ_Ｍ、Ｆ_Ｌの増減に伴って増減する値を重み付け係数として、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示したような範囲の平均輝度Ｙ_ＡＨ、Ｙ_ＡＭ、Ｙ_ＡＬを加重平均した結果を周辺平均輝度とすることにより、処理対象画素の周辺画素の周波数成分に応じた範囲の平均輝度を周辺平均輝度が得られる。

つまり、高周波成分が多ければ多いほど、より狭い範囲の平均輝度を周辺平均輝度とし、低周波数成分が多ければ多いほど、より広い範囲の平均輝度を周辺平均輝度としていることになる。言い換えれば、比較的高い空間周波数成分が多く含まれるほど、平均算出領域内のより狭い範囲内の画素に対する重み付けを大きくし、比較的低い空間周波数成分が多く含まれるほど、平均算出領域内のより広い範囲内の画素に対する重み付けの差を小さくしている。

このようにする結果、例えば、同一画面内の細かい模様の部分は、より細かい模様が引き立ち、粗い模様の部分では、その粗さに応じたメリハリのある質感を与えることができる。また、この方法では加重平均で周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧを求めているので、空間的にも時間的にも、急に平均輝度の範囲が変わることがなく、空間的（面内の）不連続や、時間的不連続によるちらつきなども起きない。さらにまた、入力映像のフォーマットが違っても、スケーリング（画素数変換、フォーマット変換）などにより入力映像の持つ周波数が変わっても、自動的に滑らかに追従し、一般的なフォーマット判定などによる急な変化や、急な変化を防止するための時定数による追従の遅れなどがない。

このように、本発明によれば、入力コンテンツの解像度を指定する、もしくは検出することなく、最適な解像感向上を行うことができる。

なお、上記の例では、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）〜（ｃ）に示される特定の画素ピッチ数に対応する周波数成分を検出するようにしているが、それぞれの周波数成分を検出するための画素ピッチ数は、画素ピッチ数は画素の密度に応じて定められるものであり、一般的には、処理対象画素についての特徴検出領域のうち、
垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に２α水平方向画素ピッチ（２αＰａ（αは１以上の整数））の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に２α垂直方向画素ピッチ（２αＰｂ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び斜め方向にα斜め方向画素ピッチ（１αＰｃ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分を、前記空間高周波数成分として検出し、
垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に４α水平方向画素ピッチ（４αＰａ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に４α垂直方向画素ピッチ（４αＰｂ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び斜め方向に２α斜め方向画素ピッチ（２αＰｃ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分を、前記空間中周波数成分として検出し、
垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に８α水平方向画素ピッチ（８αＰａ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に８α垂直方向画素ピッチ（８αＰｂ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び斜め方向に４α斜め方向画素ピッチ（４αＰｃ）の周期又はこれに近い周期で変化する成分を、前記空間低周波数成分として検出する
こととすれば良い。

また、上記の例では、図５（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）における、それぞれの白で示す画素の輝度値の合計から、ハッチングを施した画素の輝度値の合計を減算したものの絶対値Ｆ_ＬＡ、Ｆ_ＬＢ、Ｆ_ＬＣを加算した値を処理対象画素についての特徴検出領域の輝度空間周波数の低周波強度Ｆ_Ｌとしたが、
例えば、
図５（ｃ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度値の合計を減算したものの絶対値Ｆ_ＬＣを低周波強度Ｆ_Ｌとし、
図５（ａ）のすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度値の合計を減算したものの絶対値Ｆ_ＬＡと、
図５（ｂ）それぞれのすべての白で示す画素の輝度値の合計から、すべてのハッチングを施した画素の輝度値の合計を減算したものの絶対値Ｆ_ＬＢを加算した値（Ｆ_ＬＡ＋Ｆ_ＬＢ）を境界部分（エッジともいう）強度Ｆ_Ｂとし（Ｆ_Ｂ＝Ｆ_ＬＡ＋Ｆ_ＬＢ）、周辺平均輝度Ｙ_ＡＶＧは、下記の式（１１）で求めるようにしても良い。

境界部分では、解像感向上のデメリットとして、オーバーシュートが目立つ場合がある。また、オーバーシュートが起きる領域の幅が大きいと、それによるデメリットが大きい。そのため、境界部分では、周辺平均輝度の算出範囲を小さくした方が良い場合があり、境界部分強度Ｆ_Ｂを高周波強度Ｆ_Ｈとみなして計算することにより、オーバーシュートを抑制することができる。

さらにまた、上記の例では、式（６）及び（７）に示したように、Ｆ_Ｈ＋Ｆ_Ｍ＋Ｆ_Ｌの大きさに関係なく、高周波強度Ｆ_Ｈ、中周波強度Ｆ_Ｍ、低周波強度Ｆ_Ｌの割合に基づいて加重平均を求めたが、Ｆ_Ｈ＋Ｆ_Ｍ＋Ｆ_Ｌの値が小さい時は、高周波成分から低周波成分までの全ての成分が小さく、輝度のばらつきが少ない。つまり一様な（ベタな）領域であり、このような領域では解像度向上による高画質を抑えた方が良い場合がある。したがって、Ｆ_Ｈ＋Ｆ_Ｍ＋Ｆ_Ｌの値により、係数ＧＡＩＮを制御すればよい。つまり、Ｆ_Ｈ＋Ｆ_Ｍ＋Ｆ_Ｌの値が小さい時は、係数ＧＡＩＮを小さくする（図９の傾きＫａを小さくする）こととしても良い。傾きＫａを小さくした場合、Ｋａが１以上の範囲では、解像感向上効果を弱めることになり、１よりも小さく０以上の範囲では、ノイズ低減効果で「一様な領域」の画質向上につながる。

実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態２の画像表示装置は、入力端子１Ｙ、１Ｃｂ、１Ｃｒと、出力端子２Ｙ、２Ｃｂ、２Ｃｒと、周辺輝度情報生成部４と、輝度信号遅延部５と、階調補正係数生成部６と、画像信号遅延部７ｂと、３つの乗算部８Ｙ、８Ｃｂ、８Ｃｒを含む階調変換部８ｂとを備えている。

入力端子１Ｙ、１Ｃｂ、１Ｃｒには、テレビ等で用いられている所定の形式の画像信号が入力される。ここでの画像信号は、例えば輝度、青色差、赤色差などの信号ＹＩＮ、ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮである。

入力端子１Ｙ、１Ｃｂ、１Ｃｒにそれぞれ入力された信号ＹＩＮ、ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮのうち、輝度信号ＹＩＮは、周辺輝度情報生成部４と輝度信号遅延部５に入力される。

周辺輝度情報生成部４は、輝度信号ＹＩＮで表される画像（入力画像）を構成する画素を順に処理対象画素として、処理対象画素についての特徴検出領域内の画像の特徴に基づいて、処理対象画素についての平均算出領域内の画素の平均輝度を算出するものであり、その動作は実施の形態１の周辺輝度情報生成部４と同じである。
異なるのは、実施の形態１では、輝度算出部３から出力される輝度Ｙｃに対し処理を行っているのに対し、実施の形態２では、入力信号のうちの輝度信号ＹＩＮに対して処理を行っている点のみである。

輝度信号遅延部５も、入力信号が輝度信号Ｙｃではなく輝度信号ＹＩＮである点を除き、実施の形態１の輝度信号遅延部５と同様に動作する。
階調補正係数生成部６の動作は、実施の形態１の階調補正係数生成部６と同じである。
画像信号遅延部７ｂは、図１の画像信号遅延部７と同様のものであるが、原色信号ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮの代わりに、輝度信号ＹＩＮ及び色差信号ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮを入力とし、入力された輝度信号ＹＩＮ及び色差信号ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮを周辺輝度情報生成部４から階調補正係数生成部６までにおける、周辺平均輝度算出、及び階調補正係数算出に要する時間分の遅延を行い、階調変換部８ｂに出力する。画像信号遅延部７ｂの出力は、遅延されたものであるが、入力された信号ＹＩＮ、ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮと同じ値を有するものであり、同じ符号で表す。

階調変換部８ｂは、画像信号遅延部７から入力された、輝度信号ＹＩＮ、青色差信号ＣｂＩＮ、赤色差信号ＣｒＩＮに、階調補正係数生成部６により算出された階調補正係数ＧＡＩＮをそれぞれ乗算部８Ｙ、８Ｃｂ、８Ｃｒで乗算して、階調補正された出力信号ＹＯＵＴ、ＣｂＯＵＴ、ＣｒＯＵＴを生成し、出力端子２Ｙ、２Ｃｂ、２Ｃｒから出力する。

このように、本発明は、入力信号が、原色信号である場合のみならず、入力信号が輝度信号及び色差信号からなる構成でも適用可能であり、同様の効果が得られる。
赤、緑、青の３つの原色信号と輝度、青色差、赤色差の３つの信号は、線形に変換できる関係を有し、赤、緑、青に同じ係数ＧＡＩＮを乗算しても色が変化しないのと同様、輝度、青色差、赤色差に同じ係数ＧＡＩＮを乗算しても色は変化しない。

しかし、例えば式（１）、式（２）からわかるように、青は輝度が低い。そのため、白の背景に青の文字などがある場合、青が暗く補正され過ぎて、青の色が薄くなったように見える場合がある。その場合、
図１０の階調補正係数生成部６の代わりに、図１１に示される階調補正係数生成部６ｂを用い、輝度信号のための補正係数ＧＡＩＮｙと、補正係数ＧＡＩＮｙよりも小さい値を有する、色差信号ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮのための補正係数ＧＡＩＮｃとを生成し、乗算部８Ｙが、係数ＧＡＩＮｙを輝度信号ＹＩＮに乗算し、乗算部８Ｃｂ、８Ｃｒが、係数ＧＡＩＮｃをそれぞれ色差信号ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮに乗算するように構成しても良い。

図１０の階調補正係数生成部６ｂとしては、例えば輝度信号補正係数生成部６１と、補正係数調整部６２とを備えるものと用いる。
輝度信号補正係数生成部６１は、図１、図１０の階調補正係数生成部６と同じものを用い得る。輝度信号補正係数生成部６１の出力は、輝度信号用補正係数ＧＡＩＮｙとして乗算部８Ｙに供給されるとともに、補正係数調整部６２に供給される。補正係数調整部６２は、輝度信号補正係数ＧＡＩＮｙを受けて、それよりも幾分小さい値の色差信号補正係数ＧＡＩＮｃを生成する。例えば輝度信号補正係数ＧＡＩＮｙに、１よりも小さい所定の係数βを掛けることで、色差信号補正係数ＧＡＩＮｃを生成する。

実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図１２の画像処理装置は、図１０の画像処理装置と慨して同じであるが、図１０、図１１の階調変換部８ｂの代わりに、階調変換部８ｃが用いられている。
階調変換部８ｃは、輝度信号ＹＩＮのための乗算部８Ｙを有するが、色差信号ＣｂＩＮ、ＣｒＯＵＴのための乗算部（図１０、図１１の８Ｃｂ、８Ｃｒ）を持たず、輝度信号ＹＩＮに対しては係数ＧＡＩＮが乗算され、補正された輝度信号ＹＯＵＴが出力される一方、入力された色信号ＣｂＩＮ、ＣｒＩＮがそのまま出力色差信号ＣｂＯＵＴ、ＣｒＯＵＴとして出力される。
このように、階調変換部８ｃとし、青色差信号と赤色差信号には補正を行わない構成であっても良い。

実施の形態４．
図１３は、本発明の実施の形態４の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図１３の画像処理装置は、輝度信号ＹＩＮのみを入力とし、色差信号（図１０、図１２のＣｂＩＮ、ＣｒＩＮ）が入力されない。
図１３の画像処理装置は、図１０の画像処理装置と慨して同じであるが、図１０の画像信号遅延部７ｂ及び階調変換部８ｂの代わりに、入力画像遅延部７ｃ、及び階調変換部８ｄが用いられている。
画像信号遅延部７ｃは、図１０、図１１の画像信号遅延部７ｂと同様のものであるが、輝度信号ＹＩＮのみを入力とし、入力された輝度信号ＹＩＮを周辺輝度算出部４から階調補正係数生成部６までにおける、周辺平均輝度算出、及び階調補正係数算出に要する時間分の遅延を行い、階調変換部８ｄに出力する。
階調変換部８ｄは、輝度信号ＹＩＮのための乗算部８Ｙのみを有し、入力された輝度信号ＹＩＮに係数ＧＡＩＮを乗算して、補正された輝度信号ＹＯＵＴとして出力する。
図１３のように色信号を含まない構成でも、本発明を適用し、周辺輝度情報生成部４を用いて係数ＧＡＩＮを定めることで、同様の解像感向上効果がある。

なお、上記の実施の形態１〜４で用いられる周辺輝度情報生成部４の代わりに図１４に示すように、特徴量検出部４２の前にＮＲフィルタ４４を設けた周辺輝度情報生成部４ｂを用いても良い。ＮＲフィルタ４４は、各画素についてその周辺の画素の画素値との平均を取るなどの処理により、ノイズを低減するものであり、そのような処理のために、輝度信号記憶部４１に蓄えられている各画素及びその周辺の画素の輝度データを利用する。ＮＲフィルタ４４を設ける場合には、ＮＲフィルタ４４でノイズを除去した後に、特徴量検出部４２で画像の特徴を検出する。この方法では、ノイズの強調を抑えることができる。

３ 輝度算出部、 ４ 周辺輝度情報生成部、 ５ 輝度信号遅延部、 ６、６ｂ 階調補正係数生成部、 ７、７ｂ、７ｃ 画像信号遅延部、 ８、８ｂ、８ｃ、８ｄ 階調変換部、 ８Ｒ、８Ｇ、８Ｂ、８Ｙ、８Ｃｂ、８Ｃｒ 乗算部、 ４１ 輝度信号記憶部、 ４２ 特徴量検出部、 ４３ 平均値算出部、 ４４ ＮＲフィルタ、 ６１ 輝度信号補正係数生成部、 ６２ 係数調整部。

Claims (12)

1. 入力画像の各画素を処理対象画素として、該処理対象画素とその周辺の画素を含む特徴検出領域内の画像の特徴に応じて、前記処理対象画素とその周辺の画素を含む平均算出領域内の画素の平均輝度を、前記入力画像の画素毎に算出する周辺輝度情報生成部と、
   前記処理対象画素の輝度と前記平均輝度とに基づいて、前記処理対象画素の階調補正係数を、前記入力画像の画素毎に決定する階調補正係数生成部と、
   前記処理対象画素について決定された前記階調補正係数を前記入力画像を構成する信号の画素値に乗じることで階調変換を行い、階調変換された出力画像を生成する階調変換部とを備え、
   前記周辺輝度情報生成部は、
   前記特徴検出領域内の画像の特徴から、前記平均算出領域内の画素の平均輝度の算出に用いる画素の範囲を決定し、
   前記周辺輝度情報生成部は、
   前記特徴検出領域内の第１の空間周波数成分と、前記第１の空間周波数成分よりも低い第２の空間周波数成分と、前記第２の空間周波数成分よりも低い第３の空間周波数成分とを検出し、
   検出された前記第１、第２、及び第３の空間周波数成分の強度の比率に応じて前記平均算出領域内の、前記処理対象画素を中心とする第１の範囲内の画素から求めた第１の平均値と、前記平均算出領域内の、前記第１の範囲よりも広く、前記処理対象画素を中心とする第２の範囲内の画素から求めた第２の平均値と、前記平均算出領域内の、前記第２の範囲よりも広く、前記処理対象画素を中心とする第３の範囲内の画素から求めた第３の平均値とを加重平均することで前記平均輝度を決定する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記周辺輝度情報生成部は、
   前記特徴検出領域内の画像の特徴から、前記平均輝度の算出に用いられる画素に対する重みを決定し、該決定した重みを用いた加重平均により、前記平均輝度を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記周辺輝度情報生成部は、前記特徴検出領域内の空間周波数成分を検出し、
   比較的高い空間周波数成分が多く含まれるほど、前記平均算出領域内のより狭い範囲内の画素に対する重み付けを大きくし、
   比較的低い空間周波数成分が多く含まれるほど、前記平均算出領域内のより広い範囲内の画素に対する重み付けの差を小さくする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記周辺輝度情報生成部は、
   前記検出された前記第１の空間周波数成分の強度が大きいほど、前記第１の範囲の画素に対する重みを大きくし、
   前記検出された前記第３の空間周波数成分の強度が大きいほど、前記第３の範囲の画素間の重みの差を小さくして、前記加重平均を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 画面内の画素が水平方向に所定の水平方向画素ピッチで等間隔に整列し、垂直方向に所定の垂直方向画素ピッチで等間隔に整列し、斜め方向に所定の斜め方向画素ピッチで等間隔に整列しており、
   処理対象画素を中心とする特徴検出領域のうち、
   垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に２α水平方向画素ピッチ（αは１以上の整数）の周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
   水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に２α垂直方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
   斜め方向にα斜め方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分を、
   前記第１の空間周波数成分として検出し、
   垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に４α水平方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
   水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に４α垂直方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
   斜め方向に２α斜め方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分を、
   前記第２の空間周波数成分として検出し、
   垂直方向に変化がなく、かつ水平方向に８α水平方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
   水平方向に変化がなく、かつ垂直方向に８α垂直方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分、及び
   斜め方向に４α斜め方向画素ピッチの周期又はこれに近い周期で変化する成分を、
   前記第３の空間周波数成分として検出する
   ことを特徴とする請求項１又は４に記載の画像処理装置。
6. 前記入力画像が、複数の原色信号で構成され、
   前記原色信号から前記入力画像の画素毎の輝度を算出する輝度算出部をさらに有し、
   前記周辺輝度情報生成部は、前記輝度算出部で算出された輝度の平均値を前記平均輝度として求めることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記階調変換部は、前記入力画像の画素毎に決定された前記階調補正係数を前記入力画像を構成する前記原色信号にそれぞれ乗算することで、前記階調変換を行う
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記入力画像が、輝度信号と、色差信号とで構成され、
   前記周辺輝度情報生成部は、前記入力画像を構成する輝度信号で表される輝度の平均値を前記平均輝度として求めることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記階調変換部は、前記入力画像の画素毎に決定された前記階調補正係数を前記入力画像を構成する前記輝度信号及び前記色差信号にそれぞれ乗算することで、前記階調変換を行う
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記階調補正係数生成部は、前記輝度信号に対する補正係数と、前記色差信号に対する補正係数として、互いに別個のものを生成する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記階調変換部は、前記入力画像の画素毎に決定された前記階調補正係数を前記入力画像を構成する前記輝度信号に乗算することで、前記階調変換を行う
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
12. 前記入力画像が、輝度信号で構成され、
    前記周辺輝度情報生成部は、前記入力画像を構成する輝度信号で表される輝度の平均輝度を求め、
    前記階調変換部は、前記入力画像の画素毎に決定された前記階調補正係数を前記入力画像を構成する前記輝度信号に乗算することで、前記階調変換を行う
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。

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