JPH04501494A - 水平及び垂直細部成分の一様な処理を与えるための細部処理方法及び装置 - 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】 与えるための細部処理方法及び装置 技術的分野 この発明は細部描写改善及び雑音低減のための画像信号の処理に、更に明確には 、水平及び垂直細部について別々に動作する細部処理装置に関係している。

背景技術 画像における垂直及び水平細部について別々に操作を行うことが時には望ましい 。例えば、実時間パイプライン式ディジタルアーキテクチャへの分離可能な処理 を設計することは比較的容易である。時には、垂直および水平細部信号を非線形 過程によって、例えばディジタル信号のコアリング（心抜き）によって、別々に 変更し、それから変更された細部信号を画像信号と組み合わせることが有利であ ろう。

米国特許第４６０９９３８号においては、ディジタル輝度処理回路は別々に変更 されて輝度信号に加えられる垂直及び水平輪郭信号を発生する。垂直輪郭回路は 直列配列の垂直高域フィルタ及び低域フィルタを備えている。垂直高域フィルタ には（ＴＶススクリーン上）大きい垂直変化を持った成分を除去するために、三 つの隣り合った線（ライン）を処理するための遅延線がある。

低域フィルタは垂直輪郭信号について動作して、色副搬送波を相殺するように重 み付けされた画像標本の線形組み合わせを計算することによって色副搬送波成分 を除去する。

垂直及び水平細部処理を分離することは有勢な垂直又は水平方位を持っている細 部については十分に機能する。一方又は他方の細部回路が細部を検出して対応す る細部出力を与える。しかしながら、斜め方位の細部は、垂直及び水平の両成分 を持っているので、そのようなシステムにおいては二重に強調される。

各成分が別々に検出され且つ両回路が対応する出力を与えるので、−組み合わさ れると一平面又は水平細部に対する斜め細部の強調を２倍にし、そしてこれによ り画像における望ましくないアーティファクトを生ずる。

通常、機能するべきより多くの緑の標本があり且つ緑の記録はより少ない雑音及 びアーティファクトを持っているので、縁部（エツジ）強調のために「緑からの 細部」方式を使用することが望ましい。緑の記録は又最大の視覚応答に対応して いるので、目は緑の細部に対してより感受性が強い。そのような方式を実現する ために、緑のチャネルが適当な点で細部のために分岐させられ、細部が処理され て、処理された細部がそのチャネルに再挿入される。複雑な信号処理を伴ったカ メラにおいては、色補正マトリクスが表示の色度に関してイメージセンサのスペ クトル感度を補正する。しかしながら、緑信号のマトリクス化はセンサ信号レベ ルに関して緑信号を変え、且つ「赤から緑への」及び「青から緑への」マトリク ス類の大きさに依存して緑チャネルにおける雑音を増大する。これは、信号強調 のための入力としてマトリクス化緑信号を用いると細部はもとより雑音をも強調 する傾向があることを意味する。反対の方策、色マトリクス化の前に緑信号を強 調する方策も又欠点を持っている。

マトリクスは情景依存性でない望まれない色感度、すなわち色クロストークを除 去するように意図されている。情景依存性利得調整（例えば細部強調）を加える ことはこの複雑な相互関係に影響を及ぼして、色マトリクスが一実質上、マトリ クスによって完全には除去され得ない情景依存性成分を加えること−を処理する ように設計されないようにする。

Ｒ，Ｈ，マクマン、　Ｊｒ及びＡ、　Ａ、ゴールドバーブによる論文（「カラー テレビジョン放送のための改良影信号処理技術Ｊ　、　ＳＭＰＴＥジャーナル、 　１９８８年３月号、２２１〜２２８ページ所載）（ａｎ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｂ ｙ　Ｒ，Ｈ，ＭｃＭａｎｎ、　Ｊｒ、　ａｎｄ　Ａ、　Ａ、　Ｇｏｌｄｂｅｒｇ （”Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑ ｕｅｓ　ｆｏｒ　Ｃｏ１ｏｒＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ”、　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＳＭＰＴＥ、　Ｍａｒｃｈ１９６８、１ ）ｌ）、２２１−２２８＞）は（アナログ処理方式における）この問題の部分的 解決策を示している。マクマン及びゴールドバーブの論文においては、カメラと 電子回路との間の緑チャネルに画像強調器が設置されている「緑からの輪郭」画 像強調方式が開示されている。画像強調器からの細部信号はマスキング増幅器の Ｒ，Ｇ、Ｂ出力チャネルへ供給され、このマスキング増幅器は理論によって要求 された三色チャネルスペクトル応答曲線を正確に実現することの困難さに起因す る比色誤差に対する一次クロスマトリクス補正を与える。緑チャネルは、マトリ クス化の前に、すなわち、緑チャネルにおける雑音を増大する前に、細部に対し て分岐させられ、それから処理済み細部がマトリクス化後に再び加えられるので 、マトリクスへは情景依存性変数が挿入されない。生きカメラにおいては、マス キング増幅器はガンマ変換の前の信号路に挿入されて、線形空間におけるマスキ ング機能を行う。フィルムカメラにおいては、マスキング増幅器はガンマ補正の 後に挿入されて、ガンマ空間におけるマスキング機能を行うが、これはこの位置 がフィルム色素の非線形交差結合を補償するのを助けるためにある量の倍数的結 合を与えるからである。両方の場合において、細部はマスキングの前に、すなわ ち、マスキング機能によって指図されたような線形又はガンマ空間において、緑 チャネルから抽出される。それから処理済み細部は同じ空間において再び加えら れる。

マクマン及びゴールドバーブ方式についての問題は色補正に関する縁部強調の種 々の要件にある。色補正マトリクス化は最良の効果のために線形空間において行 われるべき加算的補正過程である。他方、縁部強調は表示された画像の白部分に おけるように黒部分においても等しく知覚可能な主観的鮮明さ改善を与える。セ ンサによって与えられる線形ビデオ信号に関しては、これは信号についての非線 形乗算演算であるが、これは行うのが困難である。それゆえに、線形空間縁部強 調は画像の濃い部分において細部を過度に強調する。斜め細部について記した問 題との組合せにおいて、比色補正過程に関連して動作しなければならない現在の 細部処理技術は細部方位のために又は画像細部における濃度変化のために画像に アーティファクトを導入する傾向がある。

発明の開示 この発明はコントラスト非直線性に対する比色誤差及びガンマ補正のために色補 正マトリクス化を使用した信号処理回路網における垂直及び水平細部成分の実質 上一様な処理を与える。

この細部処理は最初に未マトリクス化輝度信号をガンマ補正された輝度信号に変 換し、そしてこれは垂直高域フィルタ及び水平高域フィルタに入力される。垂直 フィルタは垂直成分を表す垂直細部信号を分離し、そしてこれは次に水平フィル タにおいて低域フィルタされて、画像の斜め成分により引き起こされた変化が除 去される。水平高域フィルタに水平成分を表す水平細部信号を分離する。水平フ ィルタされた垂直細部信号、及び水平細部信号は画像細部の信号レベルに関係づ けられている伝達特性を持った過程に変更される。色補正マトリクスに側路をつ け且つ減小した斜め寄与分を含む変更細部をガンマ補正後に信号チャネルへ挿入 することの結果として、種々の細部成分は画像における方位又は濃度に関係なく 実質上一様な強調を受ける。

図面の簡単な説明 この発明は図面に関して説明されるが、その図面中、図１はこの発明に従って画 像細部を処理するためのディジタル後置処理装置を備えたビデオカメラを示した 構成図であり、図２は図１に図示されたビデオカメラに関連して示された色フィ ルタ配列の線図であり、 図３は図１に示されたディジタル後置処理装置の詳細な構成図であり、 図４は図３に示されたコアリング回路によって実現された非線形曲線形状の線図 であり、又 図５は図３に図示された後置処理装置に関連して示された縁部強調回路の詳細な 線図である。

発明を実施するための最良の方法 図１はこの発明により教示されたような細部処理を含むビデオカメラの基本的素 子を示している。このカメラの設計は、これと同時に出願され且つこの発明と同 じ譲受人に譲渡された、「多色イメージセンサから全解像度カラー信号を生成す るための実時間ディジタル処理装置（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ　ＤｉｇｉｔａｌＰｒ ｏｃｅｓｓｏｒ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　Ｆｕｌｌ　Ｒｅ５ｏｌｕｔｉｏ ｎ　Ｃｏ１ｏｒ　Ｓｉｇｎａｌｓｆｒｏｍ　ａ　Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｌｏｒ　Ｉｍ ａｇｅ　５ｅｎｓｏｒ）Ｊという名称の、同時出願継続中の（米国特許出願）連 続番号第３１０４１９号に開示されたアーキテクチャに類似している。省略され 又は詳細に示されていないカメラの素子は技術上既知の同様の素子から容易に選 択されることができる。マイクロプロセッサ制御システム及びタイミング回路は 利用可能な構成部品及び技法を用いて全く通常の方法で実現されることができる 。更に、細部処理回路はビデオカメラに関して開示されているけれども、この発 明は必ずしもこの又は任意の画像捕獲方法に限定されず、例えば、画像信号の源 に関係なく一般に画像処理システムにおいて具体化されることができるであろう 。

図１に言及すると、ビデオカメラは被写体（図示されていない）からの画像光を エイリアシング防止又はぼけフィルタ１１及び色フィルタ１２を通じてイメージ センサ１４に導くための光学的部分１０を備えている。図２は、色フィルタ１２ 、特に、この発明の譲受人に譲渡され且つこの出願に援用される米国特許第４６ ６３８６１号に開示された形式の「三線」色フィルタに対する色フィルタの幾何 学的配列を示している。この形式のフィルタを有するセンサは三つの緑信号によ って分離された一連の赤又は青信号を発生するが、これは又三つの輝度（緑）信 号によって分離されたクロミナンス（赤又は青）信号を考えられることができる 。米国特許第４６６３６６１号に開示された形式の輝度補間を実現するために、 ぼけフィルタ１１が含まれていて画像光を既知の広がり関数（スプレッドファン クション）に従ってプレフィルタするが、これはこの場合、この米国特許に開示 されたように、補間フィルタの設計に組み込まれている。「三線」色フィルタ配 列は更に、やはりこの発明の譲受人に譲渡された米国特許第３９７１０６５号の 教示事項に従って「市松模様」の幾何学的図形に配列されている。注目されるべ きことであるが、この特定の色フィルタでは、輝度は水平に補間されるが、クロ ミナンスは水平はもとより垂直にも補間されなければならない。しかしながら、 この特定の色フィルタ配列は単に例として開示されており、細部処理が源の幾何 学的な色配列に関係なく入力輝度信号について動作するかぎり、細部処理に対し て必然の関係を持っていない。

イメージセンサ１４の出力レジスタからの画像信号をアナログ−ディジタル（Ａ ／Ｄ）変換器回路１８ヘクロツクするために且つカメラの他の部分を全般的に順 序付けするためにタイミング回路１６が準備されている。Ａ／Ｄ変換器１８によ って発生されたディジタル信号は量子化緑信号により分離された一連の量子化赤 （又は青）信号からなる線形量子化された流れの色信号である。量子化色信号は 二つの部分、すなわち前置処理装置部分２２、及びこの発明による細部処理を含 んでいる後置処理装置部分２４、からなるディジタル信号処理回路２ｏに加えら れる（前置処理装置２２への信号入力は非線形量子化、例えば対数量子化、入力 信号であることもできる。この場合にはＡ／Ｄ変換器１８の前に、変換器１８に 対数信号を与えるために対数増幅器が置かれるであろう。）。回路２０から出力 された信号は完全に補正された全解像度多色ディジタル信号である。

同時出願係属中の（米国特許出願）連続番号第３１０４１９号に開示されたよう に、前置処理装置２２は完全にパイプライン化されていて、イメージセンサ１４ からの赤、緑及び青のデータは実時間で、すなわち、フレーム記憶装置のような 、何らかの外部記憶装置を必要とすることなく、処理されて後置処理装置２４に 供給される。更に想像されることであるが（後置処理装置２４における）、後置 処理も又実時間で行われるであろうが、しかしこれは前置処理装置２２における 実時間処理の必然的付属物ではない。しかしながら、前に記されたように、垂直 及び水平細部の分離可能性は多くの場合パイプライン式実時間システムにおいて 有利である。従って、後置処理装置２４は実時間ディジタル処理回路であるよう に計画されている（「実時間」は、イメージセンサ１４の正規のビデオ動作レー ト、すなわち６ｏビデオフィールド毎秒、又は通常の写真撮影を可能にするよう に十分に速い任意の匹敵するレートを含んでいる。）。マイクロプロセッサ２６ は前置処理装置２２及び後置処理装置２４の動作を制御し、且つ利得オフセット のような前置処理情報の前置処理装置２２への使用者による入力を可能にする。

図１はディジタル前置処理装置２２の基本的構成を示している。

前置処理装置２２はＡ／Ｄ変換器１８から線形量子化又は非線形（対数）ｆｆ量 子化信号を受ける。固定記憶装置（ＲＯＭ）探索表（ＬＵＴ）３０は非線形量子 化（対数）入力信号から線形信号値へ写像を行う。マルチプレクサ３２には二つ の入力があって、一方がＡ／Ｄ変換器１８に且つ他方がＲＯＭ３０に接続されて いる。

マルチプレクサ３２は入力信号の形式、すなわち人力信号が対数であるか又は線 形であるか、に従ってマイクロプロセッサ２６によって切り換えられ（又はその 応用のために配線され）で、常に線形の出力を与える。これは、調整がイメージ センサに存在する電荷信号振幅に直線的線形関係にある線形空間において黒レベ ルクランプ及び輝度補間の初期の処理段階が完成されることが望ましいので重要 である。

マルチプレクサ３２からの信号は黒基準発生器３４と黒基準クランプ３６とに加 えられるが、これらは画像全体に対する安定なセンサ黒基準値を確立するために 使用される。黒基準はセンサに対する平均熱暗電流雑音補正オフセット値であり 、これは信号から除去されなければ、すべてのその後の調整及び補正をだめにす る。黒基準発生器３４はイメージセンサ１４における非表示画素から暗電流信号 値の標本を集めるためにセンサ１４の画像区域が走査される前にタイミング回路 １６によって可能化される。

黒基準発生器３４はこれらの信号値の平均値を計算して、計算された平均値をク ランプ３６に与える。有効画像区域からの画素の画像値がその後処理されると、 平均黒基準値がクランプ３６における各画素値から減算される。

クランプされた信号はセンサ欠陥隠ぺい回路３８に加えられ、そしてこの回路は 同じ色の最も近い前の水平方向に隣接する画素の値を代わりに用いることによっ て欠陥画素を隠す。欠陥画素は、回路３８の動作を制御する欠陥表（図示されて いない）によって位置に関してあらかじめ決定される。画素信号の流れは次に輝 度画素補間回路４０に加えられ、そしてこの回路は、輝度、すなわち緑、値のな い画素位置、すなわち赤及び青情報を集めた位置の割合（この場合には、４分の １）に対する輝度値を計算する。補間回路４０は、上述の米国特許第４６８３８ ６１号、及び同時出願係属中の（米国特許出願）連続番号第３１０４１９号に開 示された形式の水平有限インパルス応答（Ｆ　Ｉ　Ｒ）ディジタルフィルタを用 いることによってこれらの位置（失われた緑画素）に対する緑値を補間する。補 間器４０の一方の出力は全解像度輝度（緑）信号、すなわち、ことごとくの画素 位置に対する緑値を持った信号流である。補間器４０に入力された信号の流れの 間欠的な値（この場合には、４番目ごとの値）がクロマ（赤又は青）信号値であ るので、このクロマ値は部分解像度クロマ信号として別々に出力される。

全解像変補間緑信号及び部分解像度クロマ（赤及び青）信号は一組の線形一対数 ＲＯＭ探索表４２によってほぼ対数的に量子化された空間に変換される。この変 換は、クロマ処理が色相、すなわち、赤又は前値自体ではなく、緑に対する赤又 は青の比、を含むことができるのでＨ効である。赤又は貴信の代わりに色相値を 補間すると、かなりの量の輝度細部を持った区域における偽色が大いに減少され ることが知られている。緑に対する赤又は青の比は、線順序の対数青一対数緑及 び対数青一対数緑信号（対数色相信号）を与える減算回路４４において対数クロ マ信号から対数緑信号を減算することによって発生される。

次に、白色バランス及び利得が調整される。それぞれの白色バランスオフセット 値が白色バランス回路４６において対数青一対数緑値及び対数赤一対数緑値から 減算されて適当な白色バランスが達成され、そして利得オフセット値が利得回路 ４８において対数緑値と加え合わされて信号利得が調整される。白色バランスオ フセット値は白色バランス計算回路５０から得られるが、この回路は（使用表が カメラを白色カードに向けている間に）多数の対数青一対数緑値及び対数赤一対 数緑値の別々の平均値を計算する。利得オフセットはマイクロプロセッサ２６か ら利得調整回路４８に入力される。

対数色相信号は、白色バランスの達成後に、色相補間回路５２に加えられる。赤 及び青の色信号は各フィールドにおける全線によって分離されているので、色相 補間回路５２は三つの線のクロマについて機能するための二つの線遅延器を含ん でいる。実際には、回路５２は上述の連続番号第３１０４１９号に開示されたよ うに垂直色相補間部分及び水平色相補間部分に分離されている。

垂直補間部分は実際の対数色相信号値か又は隣接の対数色相信号値の平均値を与 える。垂直補間値はそれぞれの対数青一対数緑及び対数赤一対数緑の水平補間器 部分に加えられる。各部分における水平補間は多相有限インパルス応答（Ｆ　ｉ 　Ｒ）フィルタを用いて各輝度画素位置に対する補間対数色相値を与えることに よって得られる。

補間器５２の出力は全解像度対数青一対数緑（色相）信号及び全解像度対数赤一 対数緑（色相）信号である。一方、対数緑信号は全線遅延器５４において遅延等 化されている。全解像度対数青一対数緑及び対数赤一対数緑信号はそれぞれ青加 算回路５６及び赤用算回路５８において遅延した対数緑信号と加え合わされる。

これらの加算回路の出カブラス遅延した対数緑信号は集積回路２２の出力、すな わち、それぞれ端子６０−１．６０−２．及び６０−３において与えられた全解 像度、未補正、対数赤、緑及び青の信号を構成している。加えて、未遅延の対数 緑信号が出力端子６０−４において与えられる。

全解像度赤、緑及び青の信号は後置処理回路２４において多くの信号補正及び改 善を受ける。回路２４の全解像度赤、緑及び青の出力はアナログ赤、緑及び青信 号を発生するディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器６２に加えられる。アナロ グ信号は記憶装置６４に記憶され、そして後程表示され、又は直接表示装置６６ に加えられる。今度は図３に言及すると、後置処理装置２４に入力された対数赤 、緑及び青信号は対数−線形ＲＯＭ探索表７０において線形信号に変換される。

黒レベルは、補正回路７２において各色における情景強度を別々に積分し且つそ の後この平均値のある割合（レンズの品質に依存）を画像の各画素から減算する ことによってレンズのフレアを補正される。線形量子化赤、緑及び青信号は（図 １に示されたように、表示装置６６のような）、出力の色度についてイメージセ ンサのスペクトル感度を適当に補正するために次に色補正マトリクス７４におい てマトリクス化される。色補正マトリクス７４は次のようなマトリクス変換を与 える（これは単に特定の応用の例示である）。

ここで、Ｒ，Ｇ、　Ｂは赤補正の赤、緑及び青の値であり、且っＲ’　、　Ｇ’ 　、Ｂ’は補正された色値である。注記しておくが、各補正色はイメージセンサ 及び出力表示装置の色度間の既知の予測可能な関係に従って他の色からの寄与分 を含んでいる。

このような寄与分は情景依存性ではなくシステム依存性である（他方、細部処理 は高度に情景依存性である）。マトリクス化赤、緑、青信号は次にガンマ（ＲＯ Ｍ）探索表７６においてガンマ補正されるが、この探索表は入力（図１のセンサ １４）における信号電圧とシステムの出力（例えば、図１の表示装置６６）にお ける売値との間の非線形コントラスト関数を調整するために適当な曲線形状変換 を与える。

ガンマ補正された赤、緑及び青の信号は次に画像の主観的鮮明さを改善するため に細部処理回路において処理される。細部処理回路は細部信号を発生するための 細部抽出回路７７、及びガンマ補正された赤、緑及び青の信号に細部信号を加え るための細部強調回路７８を含んでいる。細部信号は前述の「緑からの細部」方 式によって発生される。２線の緑が前置処理装置回路２２から直接端子６０−２ 及び６０−４において与えられ、そして付加的な１線遅延が線遅延回路８０によ って加えられる。二つの線入力信号は対数的であるので、対数信号をガンマ補正 信号に変換するために対数−ガンマＲＯＭ探索表８２が準備される。以前に説明 されたように、緑信号のマトリクス化は、「緑への赤」及び「緑への青」マトリ クス類の大きさに依存して緑信号における雑音を増大するので、赤マトリクス化 緑信号は強調される雑音の量を低減する。ガンマ補正空間において細部信号を再 び加えることは細部強調が視覚的に等しい方法で黒区域及び白区域に影響を及ぼ すことを確実する。

別々の緑細部信号がそれぞれ水平細部抽出回路８４及び垂直細部抽出回路８６に よって水平及び垂直方向において抽出される。

垂直細部信号は次に斜め細部が二重に強調されるのを防止するために水平低域フ ィルタ８８でフィルタされる。水平細部信号及びフィルタされた垂直細部信号は 加合せ回路９０において加え合わされ、そしてその和はマスクプログラム可能な ＲＯＭ探索表９２において変更される。ＲＯＭ９２は画像細部の信号レベルに関 係づけられＣいる伝達特性を持った過程を実行する。この過程は細部の単純な線 形増幅から細部における雑音成分の非線形減衰に及ぶ幾つかの形成をとることが できる。それは又画像信号のこれの雑音レベルでのクリッピングを含むことがで き、これにより、細部強調回路７８において画像信号から減算された雑音信号が 与えられる。採択実施例においては、ＲＯＭ９２は非線形コアリング過程を実行 する。採択された探索表曲線形状は図４に図示されており、これは雑音からの低 レベル入力が零に設定され、比較的高いレベルの信号が縁部強調のために増幅さ れ、且つ非常に高いレベルの信号が強い縁部の強調を防止するために減衰させら れることを示している。非線形増幅された緑細部は次に縁部強調回路７８におい てガンマ補正赤、緑及び青信号と加え合わされて後置処理装置２４のディジタル 出力を形成する。

細部強調回路７８及び細部抽出回路７７の更なる詳細は図５に示されている。回 路７７は、加算、減算、並びに二進除算（及び乗算）が得られる一連の右シフト （及び左シフト）によって配線形式が実現されている（加算は「＋」で、差は「 −」で、且つ右シフトはスラッシュ「／」とこれのすぐ近くの二進除算で示され ている。ｒＲＥＧＪで示されたレジスタはパイプライン式動作のための必要な時 間遅延を与える。）。前置処理装置２２の端子６０−４からの緑信号は入力線１ ００に加、えられ、且つ端子６０−２からの１線遅延信号は入力線１０２に加え られる。垂直細部信号は、図５においてブロック８Ｂ内に示されたように加算、 減算及び右シフトで実現される係数（−０，５，＋１．ｏ、　−０，５）を持っ た垂直有限インパルス応答（Ｆ　Ｉ　Ｒ）フィルタから得られる。垂直細部は、 やはり図５においてブロック８８内に示されたように加算及び右シフトで実現さ れた、係数（０，２５，０，５゜０．２５）を持った水平低域ＦＩＲフィルタに より水平フィルタされる。一方、水平細部は、ブロック８４内に示されたように 係数（−１，＋２．−１）を持った水平高域ＦＩＲフィルタで得られる。水平細 部チャネルの利得は、光学的エイリアシング防止フィルタ１１において発生する 水平ぼけを補償するために、垂直細部チャネルのそれの２倍である。この発明の 一態様に従って、垂直細部回路８６及び水平細部回路８４を通る斜め細部「漏れ 」の垂直及び水平成分の組合せ効果は垂直細部に作用する水平低域フィルタ８８ によって減じられる。これが成功するためには、水平フィルタ８８は斜め成分を 「見」なければならず、それゆえに、垂直及び水平標本ピッチに従って適当に隔 置され且つ斜め成分の検出のために重み付けされた画像標本の線形組合せについ て動作しなければならない。（０，２５，０，５，０，２５）の近いパターンは そのような重み付けの一例である。最終的結果において、種々の細部成分は画像 における方位又は濃度に関係なく実質上同じ視覚的強調を獲得する。

細部信号を処理するために細部処理回路が開示されたけれども、開示された回路 に含まれた該機能は計算機のプログラムにおいて等価的に実施され得るであろう 。それゆえに、装置に向けられた諸請求項は開示された回路又はこれの等価物は もとより、プログラム式計算機を含むものと理解されるべきである。

ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　４ 国際調査報告 国際調査報告 ＵＳ　９０００６１４ Ｓ＾　３４５５９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．別々の輝度信号及びクロミナンス信号が補正マトリクス（７４）において比 色誤差を補正され且つガンマ補正段（７６）においてコントラスト非直線性を補 償されるようになっている信号処理回路網の一部分である、画像信号の細部成分 を改善するためのディジタル処理装置であって、 未マトリクス化輝度信号をガンマ補正輝度信号に変換するための装置（８２）、 未マトリクス化、ガンマ補正輝度信号をフィルタして、これから画像の垂直成分 を表す垂直細部信号を分離するための垂直高域フィルタ（８６）、 画像の斜め成分によって引き起こされた水平変化に対して垂直細部信号をフィル タして、これからフィルタ通過垂直細部信号を発生するための水平低域フィルタ （８８）、未マトリクス化、ガンマ補正輝度信号をフィルタして、これから画像 の水平成分を表す水平細部信号を分離するための水平高域フィルタ（８４）、 画像細部の信号レベルに関係づけられた伝達特性を持った過程によってフィルタ 通過垂直及び水平細部信号を変更するための装置（９２）、並びに 変更された細部信号をマトリクス化、ガンマ補正画像信号と組み合わせて、これ により、抽出された細部が色補正マトリクスを側路して、ガンマ補正後信号チャ ネルへ挿入され、種々の細部成分が画像における方位又は濃度に関係なく実質上 同じ視覚的強調を獲得するようにするための装置（７８）によって特徴づけられ ている前記の細部処理装置。 ２．フィルタ通過垂直細部信号及び水平細部信号が加合せ回路（９０）において 互に加え合わされて、その和が前記の細部信号変更装置への入力を形成する、請 求項１に記載の細部処理装置。 ３．前記の細部信号変更装置（９２）が、画像細部を増幅し且つ雑音を減衰させ る非線形特性を持ったコアリング段（図５の９２）を含んでいる、請求項２に記 載の細部処理装置。 ４．前記のコアリング段が、低レベル入力信号を除去して零入力を与え、中間レ ベル入力信号を増幅して強調された出力を与え、且つ高レベル入力信号を減衰さ せて過強調出力を与える伝達曲線形状（図４）を持っている、請求項３に記載の 細部処理装置。 ５．前記の水平低域フィルタ（８８）が、斜め成分を検出するために垂直及び水 平標本ピッチに従って隔置された画像標本の線形、重み付き組合せについて動作 する、請求項１に記載の細部処理装置。 ６．画像信号の細部成分を改善するための請求項１に記載の細部処理装置であっ て、別々の赤、緑及び青の信号が補正マトリクス（７４）において比色誤差を補 正され且つガンマ補正段（７６）においてコントラスト非直線性を補償されるよ うになっている信号処理回路網の一部分であり、前記の輝度信号が緑信号からな っており且つ前記のクロミナンス信号が赤及び青の信号からなっている、前記の 細部処理装置。 ７．別々の輝度信号及びクロミナンス信号がマトリクス補正（７４）によって比 色誤差を補正され且つガンマ補正（７６）によってコントラスト非直線性を補償 されるようになっている信号処理システムの一部分である、画像信号の細部成分 を改善するための細部処理方法であって、 未マトリクス化輝度信号をガンマ補正輝度信号に変換する段階（８２）、 未マトリクス化、ガンマ補正輝度信号の垂直方向において高域フィルタして、そ れから画像の垂直成分を表す垂直細部信号を分離する段階（８６）、 画像の斜め成分によって引き起こされた水平変化に対して垂直細部信号を低域フ ィルタして、これからフィルタ通過垂直細部信号を発生する段階（８８）、 未マトリクス化、ガンマ補正輝度信号を水平方向において高域フィルタして、そ れから画像の水平成分を表す水平細部信号を分離する段階（８４）、 画像細部の信号レベルに関係づけられた伝達特性を持った過程によってフィルタ 通過垂直及び水平細部信号を変更する段階（９２）、並びに 変更された細部信号をガンマ補正画像信号と組み合わせて、これにより、抽出さ れた細部がマトリクス補正を側路してガンマ補正後信号チャネルへ挿入され、種 々の細部成分が画像における方位又は濃度に関係なく実質上同じ視覚的強調を獲 得するようにする段階（７８）、 によって特徴づけられている前記の細部処理方法。