JPH02171873A - カラー画像強調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はロボットの目やファクト１ルオートメーシヨン
用監視カメラなどからの信号から画像強調処理により鮮
明なカラー画像信号を得るためのカラー画像強調回路に
関する。

（従来の技術） 従来、不鮮明画像から鮮明な画像を得る方式として、Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＩＣＡＳＳＰ　１９８１
年の１１１７頁より１１２０頁記載の方式が知られてい
る。この方式は画像が不鮮明となる理由が、第２図（ａ
）に示すようにインテンシテイの極端に弱い部分もしく
は強い部分において映写機のダイナミックレンジの制約
から画像の細かい変動信号が十分に記録されないまま画
像信号として出力される点に有るとして、好ましい処理
は第２図（ｂ）に示すようにインテンシテイの極端に弱
い部分や強い部分は各々大きくもしくは小さくし、その
分、細かい変動信号を増強するようにしている。

第３図は以上の方式を実現する従来の画像強調回路の構
成図であり、端子１から入力された画像信号は低域空間
フィルタ２に入力され、低域空間フィルタ２により平均
的局部インテンシテイ信号が出力される。一方、端子よ
り入力された画像信号は減算器３に入力され、減算器３
において低域空間フィルタ２からの平均的局部インテン
シテイ信号が除去され、画像の細部信号のみが得られる
。この画像の細部信号を強調すべく、平均的局部インテ
ンシテイ信号は非線形な重み付けを行なう第１の変換回
路７を介して乗算器８に伝えられる。つまり第１の変換
回路７は平均的局部インテンシテイ信号が極端に弱い部
分もしくは強い部分における画像の細部信号のみを選択
的に増幅すべく大きな値を出力するようになっている。

また、この様に画像の細部信号を強調して平均的局部イ
ンテンシテイ信号に加えると画像のダイナミックレンジ
の範囲を超える可能性があるため、第２の変換回路９に
より平均的局部インテンシテイ信号を修正し、修正され
た平均的局部インテンシテイと乗算器８の出力である強
調された画像の細部信号を加算器１０で加えあわせ、高
力端子１１から出力する。この結果、インテンシテイの
適切な部分はそのまま、また、インテンシテイの強すぎ
たり弱すぎたりする部分は調整を加え細部信号を強調し
て出力でき、画像強調が行なえることになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来方式では入力画像信号がモノクロ信
号に限られていた。また、インテンシテイが適切な部分
はなるべくそのままにしておきたいことと、増幅すべき
細部信号が存在する平均的局部インテンシテイ信号のレ
ベルが人力画像に依存することの２点より、重み付は回
路５，６の最適な特性は入力画像毎に異なると共に、非
線形な特性を持たせない限り良い結果が得られなかった
。

このため、写真などの静止画を処理する場合には慎重に
重み付は回路５，６の特性を定めなければならない。

本発明の目的はＲＧＢカラー人力画像の特性に応じて重
み付は回路に対し最適な強調特性を定め得る画像強調回
路を提供することにある。但しＲＧＢとは赤（Ｒｅｄ）
、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の色の３原色を表
す。

（問題点を解決するための手段） 本発明のＫＧＢカラー画像強調回路は、ＫＧＢカラー画
像信号を輝度信号と色信号とに変換する色信号変換回路
と前記輝度信号に低域空間周波数ろ波を行なう低域空間
フィルタと、前記輝度信号より前記低域空間フィルタの
出力を除去し高域信号を得る減算器と、前記高域信号の
増幅に用いる増幅関数を求める増幅関数計算回路と、前
記増幅関数に基づいて前記低域空間フィルタの出力に応
じた増幅係数を求める第１の変換回路と該第１の変換理
路の出力する増幅係数により前記高域信号の増幅を行う
乗算器と、前記低域空間フィルタの出力に対し、振幅の
小さい成分は増幅し振幅の大きい成分は減衰させること
により振幅の幅を減少させる第２の変換回路と、前記振
幅変換回路の出力と前記増幅された高域信号とを加える
加算器と、強調輝度信号として前記加算器出力を用い、
色信号として前記色信号を用いてＫＧＢカラー画像信号
に変換する色信号逆変換回路から構成される。

（作用） 本発明の原理はＲＧＢカラー画像信号の輝度信号成分に
対して適応画像強調処理を適用することによりカラー画
像を鮮明にすることにある。具体的には、ＲＧＢを輝度
信号と色信号に変換し、求められた輝度信号に対して、
昭和６２年発行の電子情報通信学会主催第２回ディジタ
ル信号処理シンポジウム講演論文集２１１ページから２
１６ページに掲載された黒画等による論文”２次元ディ
ジタルフィルタを用いた適応画像強調°′に記載された
適応画像強調処理を施すことにより輝度信号に対する強
調信号をもとめ、これと色信号から再びＲＧＢ信号を再
生することにより鮮明なカラー画像を得るものである。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例であり、Ｒ信号入力端子１、
Ｇ信号入力端子２、Ｂ信号入力端子３、色信号変換回路
４、低域空間フィルタ５、減算器６、条件付選択回路７
、ヒストグラム計算回路８、平滑化重み付は回路９、第
１の変換回路１０、乗算器１１、第２の変換回路１２、
加算器１３、色信号逆変換回路１４、Ｒ信号出力１５、
Ｇ信号出力端子１６、Ｂ信号出力端子１７から構成され
ている。色信号変換回路４はＫＧＢ信号を人力としカラ
ーテレビ方式の１つであるＮＴＳＣ方式で用いられてい
る輝度信号Ｙ、と２つの色信号であるＩ信号とＱ信号へ
の変換を行う。詳しくは昭晃堂１９８７年発行の画像処
理ハンドブック（同編集委員会編）の１８０ページから
１８３ページを参照されたい。低域空間フィルタ５は該
色信号変換回路４の輝度信号出力に対し低域空間周波数
ろ波を行なうもので、例えば昭和６０年度電子通信学会
情報システム部門全国大会講演番号１６８の論文の図１
に記載されているものが利用できる。減算器６は前記色
信号変換回路４の輝度信号出力から低域空間フィルタ５
の出力を除去して輝度信号内における細部信号を出力す
る。

条件付き選択回路７は、減算器６の出力する細部信号の
振幅があらかじめ定められた微小雑音信号振幅レベル以
上であり、かつ鮮明に見えると判断されるあらかじめ定
められた振幅レベル以下であるかを判定し、上記条件を
満たす画素に対する低域空間フィルタ５の出力を選択し
て出力する。ヒストグラム計算回路８は条件付き選択回
路７で選択された画素に対する振幅のヒストグラムを計
算する。

平滑化重み付は回路９はヒストグラム計算回路８で求め
たヒストグラムに対し移動平均をとることにより平滑化
を行ない、さらに平滑化されたヒストグラムに対し振幅
レベルの小さな成分がより大きくなるような重み付けを
行なう。第１の変換回路１０は平滑化重み付は回路９に
より求められたヒストグラムにより前記低域空間フィル
タ５の出力に応じた細部信号の増幅係数を出力する。乗
算器１１は減算器６の出力する側部信号と第１の変換回
路１０で求められた増幅係数との乗算を行なう。第２の
変換回路１２は低域空間フィルタ５の出力に対しその振
幅に対応する予め定められた変換値を出力する。加算器
１３は乗算器１１の出力と第２の変換回路１２の出力と
の加算を行なう。色信号逆変換回路１４は前記加算器１
３の出力を輝度信号Ｙとし、前記色信号変換回路４の色
信号（Ｉ信号およびＱ信号）出力を入力としてＲＧＢ信
号に変換し、Ｒ信号出力端子１５、Ｇ信号出力端子１６
、Ｂ信号出力端子１７からＲ，Ｇ、　Ｈの各信号を出力
する。

本発明の画像強調回路では色信号変換回路４でＲＧＢカ
ラー画像信号から輝度信号を取り出し、これを低域空間
フィルタ５により入力輝度信号に対する平均的局部イン
テンシテイ信号を求め、さらにこれを減算器６により画
像輝度信号から減することにより人力画像の細部信号を
求める。つぎに入力輝度画像に応じた高域信号に対する
増幅特性を求める為、まず条件付選択回路７により減算
器６で求められた細部信号から増幅すべき画素を選択し
、ヒストグラム計算回路８により選択された画素の平均
的局部インテンシテイのヒストグラムをもとめる。さら
に、これを平滑化重み付は回路９によりヒストグラムの
平滑化及び人間の視覚特性を補償する重み付けを行なっ
て平均的局部インテンシテイ信号に対する細部信号の増
幅関数を求める。つぎに第１の変換回路１０により平均
的局部インテンシテイ信号に対する細部信号の増幅係数
を求め、これにより細部信号を乗算器１１を用いて増幅
する。

一方、低域空間フィルタ５の出力は第２の変換回路１２
により、振幅の小さい成分は増幅し振幅の大きい成分は
減衰させることにより振幅の幅を減少させる。最後に加
算器１３により増幅された細部信号と振幅の幅を減少さ
せた平均的局部インテンシテイ信号との加算を行なうこ
とにより輝度画像信号をダイナミックレンジを増加させ
ずに鮮明化した画像を得ることができる。さらに色信号
逆変換回路１４により加算器１３により得られた鮮明化
画像輝度信号と色信号変換回路４の色信号出力から鮮明
化されたＲＧＢの各信号を得ることが出来る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に従えば人力カラー画像の
性質に応じて適応的に細部信号を強調させることが可能
となり人力カラー画像を鮮明化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す図、第２図は従来の方
式の原理を示す図、第３図は従来の画像強調回路の一例
を示す図、第４図は強調関数計算回路図の構成例を示す
図、第５図は強調回路の構成例を示す図である。 図において ４・・・色信号変換回路、５・・・強調関数計算回路６
・・・Ｒ信号強調回路、７・・・信号強調回路、８・・
・Ｂ信号強調回路、 ９・・・平滑化重み付は回路、 １０・・・第１の変換回路、１１・・・乗算器、１２・
・・第２の変換回路、１３・・・加算器、１４・・・色
信号逆変換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３信号よりなるＲＧ
   Ｂカラー画像信号を輝度信号と色信号に変換する色信号
   変換回路と前記輝度信号に低域空間周波数ろ波を行う低
   域空間フィルタと、前記輝度信号より前記低域空間フィ
   ルタの出力を除去し高域信号を得る減算器と、前記高域
   信号の増幅に用いる増幅関数を求める増幅関数計算回路
   と、前記増幅関数に基づいて前記低域空間フィルタの出
   力に応じた増幅係数を求める第１の変換回路と該第１の
   変換回路の出力する増幅係数により前記高域信号の増幅
   を行う乗算器と、前記低域空間フィルタの出力に対し、
   振幅の小さい成分は増幅し振幅の大きい成分は減衰させ
   ることにより振幅の幅を減少させる第２の変換回路と、
   前記振幅変換回路の出力と前記増幅された高域信号とを
   加える加算器と、強調輝度信号として前記加算器出力を
   用い、色信号として前記色信号を用いてＲＧＢカラー画
   像信号に変換する色信号逆変換回路からなるカラー画像
   強調回路。