JPH03239072A - 階調補正装置 - 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、テレビジョン受像機やビデオテープレコーダ
等の映像機器において、映像信号の階調を補正すること
のできる階調補正装置に関するものである。

従来の技術 近年、階調補正装置は、テレビジョン受像機の大型化、
高画質化にともない、映像信号をよシダイナミックに０
１丁上に表現するという意味から重要視されている。

以下、図面を参照しながら、従来の階調補正装置の一例
について説明する。

第３図は従来の階調補正装置のブロック図である。第３
図において、１はアナログ・デジタル（ムＤ）変換器で
あり、アナログ信号であるところの入力輝度信号ａをデ
ジタμデータに変換し、輝度信号データｂを出力する。

２はヒストグラムメモリである。ヒストグラムメモリと
は、輝度信号データｂに対応してメモリアドレスが設定
され、そのアドレスのデータがそれぞれの入力輝度に対
応したヒストグラムを表しており、入力輝度に応じて、
その輝度のデータがヒストグラムメモリ出力データｅと
して読み出されるメモリである。尚、このヒストグラム
メモリ２においては、外部に設けた加算器９で特定の度
数を加算された後、再びその入力輝度信号の輝度に応じ
たアドレスに記憶される。尚、ここで特定度数とは、例
えば“１パである。４は累積加算・正規化演算器であり
、ヒストグラムメモリ２からのヒストグラムデータＣを
入力として累積加算し、その累積加算後の最大値が出力
輝度の最大値となるように正規化し、累積・正規化ヒス
トグラムデータｄを出力する。６は／し７クアグプテー
ブルであう、内部はメモリで構成される。このルックア
ップテープ／Ｌ１５は輝度データｂの輝度に応じてアド
レスが設定され、そのアドレスに累積・正規化されたヒ
ストグラムデータｄを記憶し、輝度データｂの入力と同
期するようにその輝度データに対応するアドレスのデー
タを読みだし、それを出力輝度信号データｇとして出力
する。６はテ゛シタｐ・アナログ（Ｄム）変換器であり
、出力輝度信号データｄをアナログの出力輝度信号りに
変換し出力する。

以上のように構成された階調補正装置について、以下、
第３図と第４図を用いてその動作を説明する。

１ず、入力輝度信号ａはムＤ変換器１により輝度信号デ
ータｂに変換される。次に、輝度信号データｂ（の輝度
）に対応するヒストグラムメモリ２のアドレスのデータ
が選択され、これがヒストグラムメモリデータｅとなる
。このデータｅは加算器９により加算データ（１）が加
算され、ヒストグラムメモリゲータｆとなシ、再びヒス
トグラムメモリ２０元のアドレスに記憶される。このよ
うにして、１枚筐たは数枚の画像についてヒストグラム
をとる。このようにして得たヒストグラムは、例えば第
４図（＆）に示すようなものである。ヒストグラムが取
られた後、ヒストグラムメモリ２からデータ（ヒストグ
ラムデータＣ）がアドレスの小さいもの（入力輝度の小
さいもの）から順番に累積加算・正規化演算器４に読み
出される。この演算器４に訃いてその累積ヒストグラム
が計算され、その累積値の最大値が出力輝度信号データ
の最大値となるように正規化される。これが、＠４図（
ｂ）である。次に、この正規化が終わったデータは、累
積・正規化ヒストグラムデータｄとしてルックアップテ
ープ／Ｉ／６に入力される。このμツクアアプテーブ／
Ｉ／６は、ランダム・アクセス・メモリで構成され、そ
のアドレスが入力輝度、そのアドレスのデータが累積・
正規化ヒストグラムデータｄとなるように使用される。

このｌレックアップテーブμ６にデータｄのセクトが終
わると階調補正が行なわれる。階調補正は、入力輝度信
号データｂがμツクアップテープ／１１５に入力され、
そのデータｂに応じてアドレスが設定され、そのアドレ
スのデータを読み出す。これが出力輝度信号データｇと
なる（第４図（Ｃ））。このデータｇはＤム変換器６に
入力されアナログ量に変換され出力輝度信号りが得られ
階調補正が行えることとなる。以上の処理は画像処理の
分野で、一般にヒストグラム変換処理と言われているも
のである。

発明が解決しようとする課題 このような従来の階調補正装置では、白黒信号を処理す
る場合はよいが、カラー画像信号にその処理を適用した
場合、色情報が入らないため実際に階調が拡大されて欲
しい部分、たとえば人間の顔などや、目に敏感な色とさ
れているＮＴＳＣ方式の！軸に近い部分等が十分に階調
が引き延ばされないという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、特定の色と輝度またはその
どちらかをもった映像の部分を検出し、その部分の階調
が引き延ばされるようにヒストグラムをとる際のヒスト
グラム加算データを補正することで、実際に階調を引き
延ばしたいところが十分に階調補正することのできる階
調補正装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の階調補正装置は、従
来の構成に加え、加算度数制＃器と、補正色検出回路と
を備え、従来の輝度のみならず色成分に応じてヒストグ
ラムを補正する度数をコンドローｐできるように構成し
たものである。

作用 本発明は上記した構成によって、色信号データと輝度信
号データから、特定の色のある部分を補正色検出回路に
より検出し、その結果によりヒストグラムメモリの度数
を加算する場合、従来の特定の補正データではなく補正
データとして、検出した補正色に応じてその選択の幅を
広くとる。

その結果、その輝度部分のヒストグラム度数が大きくな
り、その結果、累積・正規化を行うとその輝度部分の変
化量が大きくなり、階調が引き延ばされることとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例の階調補正装置について、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における階調補正装置のプロ
１り図である。第１図において、１はムＤ変換器、２は
ヒストグラムメモリ、４は累積加算・正規化演算器、６
はｐツクアップテーブル、６はＤム変換器であり、これ
らは従来例と同様のものである。３は加算度数制御器で
あり、ヒストグラムメモリ出力データｅに補正色検出デ
ータｋに応じた加算データを加算し、ヒストグラムメモ
リ入力データｆを出力する。７はムＤ変換器であり、入
力色信号ｉ（色搬送波信号、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、
Ｇ−！、筐たはＩ、Ｑ信号）をムＤ変換し、入力色信号
データｊを出力する。８は補正色検出回路であり、入力
輝度信号データｂ、入力色信号データｊを入力とし、こ
れらの信号の大きさから、目的とする階調補正を強めた
い色部分を検出し、検出結果を補正色検出データにとし
て出力する。

以上のように構成された階調補正装置について、以下筒
１圀釦よび第２図を用いてその動作を説明する。

第２図は本実施例でのヒストグラム変換の流れを（＆）
　［（ｂ）Ｃ＞　（Ｃ）の順に示すものであり、従来例
と本実施例の違いは、従来例の加算器９０代わりに本実
施例では加算度数制御器３を設け、この加算度数を入力
色信号ｉと入力輝度信号ａにより可変する点である。筐
ず、入力色信号ｉは色信号ムＤ変換器７に入力され入力
色信号データｊに変換される。入力色信号データｊと入
力輝度信号データｂは補正色検出回路８に入力され特定
の色と輝度を持つ部分、またばそのいずれかが検出され
る。たとえば肌色の部分を検出する場合は、入力色信号
ｉが色差信号Ｒ−ＹとＢ　−Ｙであるとすると、ム・（
Ｒ−Ｙ）−Ｂ・（Ｂ−Ｙ）・・・・・・・・・０）とい
う演算を行い、（ム、Ｂは正の定数とする）この式の結
果が大きいときは肌色に近いと判断し、なふ・かつ肌色
は輝度が比較的高いということから、この判断結果に輝
度が明るいという判断結果を付は足す。つ１す、補正色
検出回路８に入力されている入力輝度信号データｂの大
きさが大きい部分を比較回路等を構成して検出すること
にするとより検出結果が正確になる。このようにして、
ある特定の色や輝度を有する部分において、その部分の
検出を行い補正色信号データｋを出力する。この信号に
は加算度数制御器３に入力される。加算度数制御器３は
補正色信号データｋに応じてヒストグラムメモリ出力デ
ータｅに加算する度数を決定し、従来例では値１を加算
していたものを本実施例では特定の部分を検出した場合
それより大きくするように加算度数を制御する。これに
よシ、補正色検出回路８により検出された部分について
はヒストグラムメモリの加算度数が大きくなう、この結
果、以上のようにして得られたヒストグラムを累積し正
規化して得られた累積・正規化ヒストグラムデータｄは
、第２図（ｂ）に示すように、補正色検出回路８によシ
検出された部分について、その傾き（変化量）が大きく
なり、結果として第２図（０）に示すように、その部分
の輝度が引き延ばされることとなる。

以上のように本実施例によれば、色信号をムＤ変換する
色信号ムＤ変換器７を設け、それによシ得られる色信号
データｊと、従来例よりある入力輝度信号データｂから
、特定の色のある部分を補正色検出回路８を設け、検出
し、その結果によりヒストグラムメモリ２の度数を加算
する場合、従来の１ではなく加算データとしてもつと大
きな値をとるようにする加算度数制御器３を設けること
により、その輝度部分のヒストグラム度数が大きくなり
、その結果、累積・正規化を行うとその輝度部分の変化
量が大きくなり、階調を引き延ばすことができる。

なお、本実施例に釦いて（１）式では色差信号で示した
が、これは、Ｉ、Ｑ信号でも、色搬送波信号でもよい。

また、それらの複数の信号でも、いずれか一つでもよい
。また、本実施例では加算度数制御器３．累積加算器４
．正規化演算器４．補正色検出回路８をそれぞれ別に示
しているが、これらシよびその一部にマイクロプロセッ
サ等の汎用演算装置を用いてもよい。また、同様にヒス
トグラムメモリ２とｐツクアクプテーブ／Ｌ／６を別々
に示しているが、これらは、一つのメモリを共用しても
よい。

発明の効果 以上のように本発明は、従来のヒストグラムメモリを用
いた階調補正装置の構成に加え、加算度数制御器１色信
号ムＤ変換器、補正色検出回路を設けることにより、特
定の色と輝度またはそのどちらかをもった映像の部分を
検出し、その部分の階調が引き延ばされるようにヒスト
グラムをとる際のヒストグラム加算データを補正するこ
とで、実際に階調を引き延ばしたいところが十分に階調
補正することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における階調補正装置のブロ
ック図、第２図は第１図の動作説明のための特性図、第
３図は従来の階調補正装置のブロック図、第４図は第３
図の動作説明のための特性図である。 ３・・・・・加算度数制御器、７・・・・・色信号ムＤ
変換器、８・・・・・・補正色検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力輝度信号のヒストグラムを得るヒストグラムメモリ
   と、このヒストグラムメモリから出力されたヒストグラ
   ムデータを入力とし累積ヒストグラムを求め、この累積
   ヒストグラムを所定の輝度レベルに応じて正規化する演
   算器と、この演算器の出力を入力とし、前記入力輝度信
   号と前記正規化されている演算器出力とを同期させ、演
   算器出力を輝度信号データとして出力する出力回路とを
   備えるとともに、色信号と輝度信号、またはそのいずれ
   か一方を入力とし、特定の色および輝度の少なくともい
   ずれか一方を有する映像成分を検出する補正色検出回路
   と、この検出データにもとづいて前記ヒストグラムメモ
   リに保持されているヒストグラムデータを補正する度数
   を変化させながら補正する制御回路とを備えた階調補正
   装置。