JPH0630305A - 映像信号の輪郭強調回路 - Google Patents

映像信号の輪郭強調回路

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JPH0630305A
JPH0630305A JP4203054A JP20305492A JPH0630305A JP H0630305 A JPH0630305 A JP H0630305A JP 4203054 A JP4203054 A JP 4203054A JP 20305492 A JP20305492 A JP 20305492A JP H0630305 A JPH0630305 A JP H0630305A
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contour
signal
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amplification
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Hiroto Shimizu
博人 志水
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 S/N比の悪化に伴う画質の低下及び画質の
変化に伴う映像の不自然さを発生させることなく、映像
信号の輪郭強調を行う。 【構成】 可変利得アンプ43は、入力される映像信号
の全帯域に対してフラットな特性を有し、ピーク検出・
ホールド回路45から出力される利得制御信号に応答し
て、連続的に利得を変化させる。可変微分アンプ44
は、入力される映像信号の微分成分、つまり輪郭成分の
みを増幅する特性を有し、可変利得アンプ43と同様
に、ピーク検出・ホールド回路45から出力される利得
制御信号に応答して、連続的に利得を変化させる。ピー
ク検出・ホールド回路45は、可変利得アンプ43から
出力された映像信号と、可変微分アンプ44から出力さ
れた輪郭成分の信号との合成信号の波高値(ピーク値)
を検出して、これに応じて利得制御信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力された映像信号の
輪郭強調を行って出力する映像信号の輪郭強調回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、映像信号の輪郭強調回路としては
図9の(イ)及び図10の(イ)に示した構成の回路が
実用されている。すなわち、図9の(イ)に示した輪郭
強調回路は、微分回路50のみを並列に設けた構成であ
って、該微分回路50により映像信号の輪郭成分(微分
成分)が常時増幅されて出力される。したがって、この
輪郭強調回路は、同図の(ロ)に示したように周波数−
信号レベル特性が一義的な固定特性であって、所定の高
周波帯が高レベル増幅されて出力され、これにより映像
信号の輪郭が強調される。
【0003】図10の(イ)に示した輪郭強調回路は、
微分回路50とスイッチ51とを直列に有する回路と、
レベル検出器52のみを有する回路とを並列に設けると
ともに、レベル検出器52により検出される入力信号の
レベルが所定未満ではスイッチ51をオフにし、所定以
上ではスイッチ51をオンにする構成である。したがっ
て、この輪郭強調回路は、同図の(ロ)に示したように
周波数−信号レベル特性が2特性であって、信号レベル
が高い場合には所定の高周波帯が高レベルとなって、こ
れにより映像信号の輪郭が強調されるが、信号レベルが
低い場合に微分回路50がオフとなることにより、特定
周波帯の増幅はなく、映像信号の輪郭強調が停止され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9の
(イ)に示した輪郭強調回路にあっては、単に微分回路
50を並列に設けた構成であることから、入力信号レベ
ルの如何に拘わらず、常に微分回路50により微分成分
の増幅が行われる。したがって、同図の(ハ)に示した
ように入力波形として映像信号と共にノイズが入力され
ると、映像信号の微分成分みならず、ノイズの微分成分
が常に増幅されて強調される。このとき、入力信号のレ
ベルが高い場合には、映像信号と共にノイズの微分成分
が増幅されても、S/N比への影響は少ないものの、入
力信号のレベルが低い場合のように相対的にノイズ成分
が増加した状態では、出力された映像信号のS/N比が
悪化し、画質が低下してしまう。
【0005】一方、図10の(イ)に示した輪郭強調回
路にあっては、入力信号のレベルが低い場合には、スイ
ッチ51がオフとなって微分回路50からの出力が停止
することから、この状態では映像信号及びノイズの微分
成分が増幅されることがなく、S/N比の悪化に伴う画
質の低下は未然に防止される。しかし、入力信号のレベ
ルが高くなって、スイッチ51がオン状態になると、同
図の(ハ)に示したように、その時点から映像信号の微
分成分が出力され、輪郭強調される。したがって、入力
信号のレベルが変動すると、スイッチ51のオン・オフ
に同期して、輪郭強調された画質と輪郭強調されない画
質とに変化し、映像が不自然となってしまうものであっ
た。
【0006】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、S/N比の悪化に伴う画質の低下
及び画質の変化に伴う映像の不自然さを発生させること
なく、映像信号の輪郭強調が可能な映像信号の輪郭強調
回路を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、映像信号の輪郭成分を増幅して、
輪郭強調信号を出力する輪郭強調手段と、前記映像信号
を増幅して、増幅信号を出力する増幅手段と、前記輪郭
強調手段より出力された輪郭強調信号と前記増幅手段よ
り出力された増幅信号との合成信号のレベルを検出する
レベル検出手段と、該レベル検出手段により検出された
前記合成信号のレベルにより前記輪郭強調手段と前記増
幅手段とを制御する制御手段とを有している。また、前
記制御手段は、前記レベル検出手段の検出レベルの増大
に応答して、前記輪郭強調手段の増幅を増大させかつ前
記増幅手段の増幅を減少させるとともに、前記レベル検
出手段の検出レベルの減少に応答して、前記輪郭強調手
段の増幅を減少させかつ前記増幅手段の増幅を増大させ
るように構成されている。
【0008】また、好ましくは、前記輪郭強調手段を制
御する第1の制御手段と、前記増幅手段を制御する第2
の制御手段とが設けられ、前記第1の制御手段は、前記
レベル検出手段の検出レベルの増大に応答して前記輪郭
強調手段の増幅を増大させ、前記検出レベルの減少に応
答して前記輪郭強調手段の増幅を減少させるように構成
され、前記第2の制御手段は、前記レベル検出手段の検
出レベルの増大に応答して前記増幅手段の増幅を減少さ
せ、前記検出レベルの減少に応答して前記増幅手段の増
幅を増大させるように構成されている。
【0009】
【作用】前記構成において、輪郭強調手段より出力され
た輪郭強調信号と前記増幅手段より出力された増幅信号
との合成信号のレベルは、レベル検出手段により検出さ
れ、制御手段はこのレベル検出手段が検出した合成信号
のレベルにより、輪郭強調手段と増幅手段とを制御す
る。よって、輪郭強調手段と増幅手段とは合成信号のレ
ベルに応じてフィードバック制御されて、利得を自動調
整される。
【0010】より具体的には、制御手段は、レベル検出
手段の検出レベルが増大した場合には、これに応答して
輪郭強調手段の増幅を増大させかつ増幅手段の増幅を減
少させる。したがって、この場合には輪郭強調手段の増
幅が増大することにより、含まれているノイズも強調さ
れることとなる。しかし、この状態ではレベル検出手段
により検出されたレベル、つまり合成信号のレベルは増
大した状態にあることから、S/N比の悪化は少なく、
画質の低下を伴わずに、輪郭強調が達成される。これと
同時に、合成信号の増大に応答して増幅手段の増幅を減
少させる制御を実行することにより、合成信号の成分で
ある増幅信号の利得が一定に維持される。
【0011】また、制御手段は、レベル検出手段の検出
レベルが減少した場合には、これに応答して輪郭強調手
段の増幅を減少させかつ増幅手段の増幅を増大させる。
したがって、この場合には輪郭強調手段の増幅が減少す
ることにより、含まれているノイズの強調も減少し、S
/N比の悪化が未然に防止される。これと同時に、合成
信号の減少に応答して増幅手段の増幅を増大させる制御
を実行することにより、同様に合成信号の成分である増
幅信号の利得が一定に維持される。
【0012】なお、輪郭強調手段が第1の制御手段によ
り制御され、増幅手段が第2の制御手段により制御され
る構成であれば、各々の独立した制御系により、輪郭強
調信号と増幅信号とが緻密に制御される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。すなわち、図1は本実施例を適用した立体コピ
ー装置の外観構造を示し、この立体コピー装置は被写体
を直接サーマル紙に転写する装置であって、装置本体2
1の前面部には可動式のレンズ22が装着されている。
また、装置本体21の側面には、各種機能やモードを設
定する際に操作されるファンクションキー24,25、
表示部23や、設定した機能およびモードを実行させる
際に操作される実行キー26が配置されている。さら
に、装置本体21の上面には、コピー動作を開始させる
際に操作されるスタートボタン27が設けられていると
ともに、長尺状の開口部28が形成されており、該開口
部28にはサーマル紙Pを送り駆動するローラ29が架
装されている。
【0014】図2は、立体コピー装置の内部構造を示す
ブロック図であり、前記レンズ22後方には、素子を縦
方向に配列してなるCCD30が移動可能に配置されて
おり、該CCD30はレンズ22の結像範囲内を横方向
(矢示方向)に移動することにより、1画面分の画像を
読み取る。この横方向への移動に伴って順次CCD30
から出力される映像信号は、プリアンプ31により増幅
されて本発明の一実施例にかかるAGCアンプ32によ
り利得を一定に調整されるとともに、輪郭強調補正され
る。なお、このAGCアンプ32の詳細については後述
する。AGCアンプ32から出力された映像信号は、シ
ェーディング補正回路33により画像中心部と周辺部の
明暗を補正処理された後、階調制御および2値化回路3
4により階調制御されるとともに2値化され、この2値
化された映像信号は、画素拡大制御および画素メモリ3
5に入力される。
【0015】コントローラ(8ビットCPUコア)36
は、前記AGCアンプ32、階調制御および2値化回路
34、画素拡大制御および画素メモリ35と共に、サー
マルヘッド制御部37、モータ制御および駆動回路38
を制御する。該モータ制御および駆動回路38は、前記
CCD30を横方向に駆動するCCD移動モータ39
と、ピントを合わせるべくレンズ22を光軸方向に駆動
するレンズ移動モータ40、および前記ローラ29(図
1)を回転駆動するフィードモータ41を制御する。
【0016】また、前記サーマルヘッド制御部37は、
コントローラ36から出力される位置コントロール信号
や、画素拡大制御および画素メモリ35から出力される
プリンタヘッドコントロール信号等に基づき、サーマル
ヘッド駆動部42を制御する。そして、該サーマルヘッ
ド駆動部42が、入力されるコントロール信号等に従っ
て動作することにより、ローラ29により送り駆動され
るサーマル紙Pには、CCD30が横方向に1回移動し
た際の1画面分の映像が熱転写される。
【0017】図3は、本発明の一実施例にかかる前記A
GCアンプ32の構成を示すブロック図であり、このA
GCアンプ32は、可変利得アンプ43、可変微分アン
プ44およびピーク検出・ホールド回路45で構成され
ている。可変利得アンプ43は、入力される映像信号の
全帯域に対してフラットな特性を有し、ピーク検出・ホ
ールド回路45から出力される利得制御信号に応答し
て、連続的に利得を制御可能な増幅器である。
【0018】可変微分アンプ44は、入力される映像信
号の微分成分、つまり輪郭成分のみを増幅する特性を有
し、前記可変利得アンプ43と同様に、ピーク検出・ホ
ールド回路45から出力される利得制御信号に応答し
て、連続的に利得を制御可能である。ピーク検出・ホー
ルド回路45は、可変利得アンプ43から出力され利得
を制御された映像信号と、可変微分アンプ44から出力
され利得を制御された輪郭成分の信号との合成信号の波
高値(ピーク値)を検出して、一定時間保持する機能を
有し、換言すれば前記合成信号を整流し、直流信号を得
る回路であって、この直流信号を前記利得制御信号とし
て出力する。
【0019】次に、本実施例の動作について説明する。
CCD30から出力されプリアンプ31により増幅され
た映像信号は、AGCアンプ32内において、可変利得
アンプ43と可変微分アンプ44とに入力される。する
と、可変利得アンプ43は入力された映像信号の全帯域
を増幅して出力し、他方可変微分アンプ44は映像信号
の輪郭成分のみを増幅して出力する。可変利得アンプ4
3から出力された増幅信号と可変微分アンプ44から出
力された輪郭強調信号とは合成され、この合成信号はシ
ェーディング補正回路33に出力されるとともに、ピー
ク検出・ホールド回路45に入力される。
【0020】該ピーク検出・ホールド回路45は、前記
合成信号のレベルに応じた直流信号である利得制御信号
を生成し、この利得制御信号を可変利得アンプ43と可
変微分アンプ44とに入力する。すると、可変利得アン
プ43は、入力される利得制御信号のレベルに応じて利
得を変化せしめ、利得制御信号のレベルが高ければ高い
ほど、利得を減少させる。すなわち、下記の動作を
繰り返すフィードバック制御が実行される。
【0021】 出力信号レベルが高い→利得制御信号
レベルが高くなる→可変利得アンプ43の利得が低下→
出力信号レベルが低くなる。
【0022】 出力信号レベルが低い→利得制御信号
レベルが低くなる→可変利得アンプ43の利得が上昇→
出力信号レベルが高くなる。
【0023】よって、図4に示した利得制御開始点Sを
前記ピーク検出・ホールド回路45の動作開始レベルと
すると、可変利得アンプ43は、入力レベルが利得制御
開始点Sに到達するまでは、入力レベルに応じて出力レ
ベルを変化させるが、入力レベルが利得制御開始点Sを
越えた領域では、前記の動作を繰り返すフィードバ
ック制御により、プリアンプ31からの入力信号レベル
の如何に拘わらず、その出力レベルがほぼ一定となる特
性Aを示す。そして、このように出力レベルが一定に維
持されることは、出力信号のダイナミックレンジを圧縮
したのと等しく、相対的にノイズレベルは低下している
こととなるとともに、映像信号の明暗に応じたレベル変
動が抑制されて、画質の低下も抑制される。
【0024】他方、可変微分アンプ44は、ピーク検出
・ホールド回路45からの利得制御信号に応答して、前
記利得制御開始点S以降は図4に点線で示した特性Bに
て、輪郭成分を出力する。すなわち、可変微分アンプ4
4は、可変利得アンプ43とは逆に、入力される利得制
御信号のレベルに比例して利得を変化せしめ、利得制御
信号のレベルが高くなるに従って利得を増大させる。よ
って、映像信号に対する輪郭成分(微分成分)の付加量
も、特性Bにて変化し、入力レベルが低い場合には、輪
郭成分の付加量が減少して、輪郭強調が低下する。この
ため、入力レベルが低い場合におけるノイズの強調も必
然的に低下し、これによりS/N比の悪化が抑制され
て、画質の低下が防止される。しかも、可変微分アンプ
44は、プリアンプ31から入力される映像信号の輪郭
成分を常に増幅して出力することから、輪郭強調された
画質と輪郭強調されない画質とに変化することがなく、
自然な映像をサーマル紙Pに転写することが可能とな
る。
【0025】図5は、図3に示した本実施例の一実現回
路を示すものであり、OPアンプ1の非反転端子は、抵
抗R3及び該抵抗R3に並列接続されたコンデンサC1
と抵抗R2の直列回路を介してこの実現回路の入力端に
接続されている。前記コンデンサC1と抵抗R2からな
る直列回路の接続点とOPアンプ1の非反転端子間に
は、MOS−FET3のドレーンDが接続され、該MO
S−FET3のソースSは接地されている。また、OP
アンプ1の出力は、反転端子に負帰還されるとともに、
この実現回路の出力端から外部に送出され、さらには接
地された可変抵抗VR1の可動子を介して、OPアンプ
2の非反転端子に与えられる。OPアンプ2の出力端子
は、ダイオードD及び抵抗Rを介して、MOS−FE
T3のゲートGに接続されている。MOS−FET3の
ゲートGと前記抵抗R間及びOPアンプ2の反転端子
は、並列接続された抵抗R及びコンデンサCを介し
て接地され、出力端子と反転端子間にはコンデンサCf
が介挿されている。
【0026】以上の構成にかかる実現回路において、M
OS−FET3はG−S間の電圧により、D−S間の抵
抗値が変化することから、図示した可変抵抗R1と等価
に機能する。ここで、図3に示した可変利得アンプ43
は、前述のように利得制御信号のレベルが高ければ高い
ほど利得を減少させる特性であり、よって、抵抗R3と
MOS−FET3で機能する可変抵抗R1とで構成され
る可変アッテネータと、OPアンプ1により、可変利得
アンプ43を実現することができる。また、C1、R2
の直列回路は、輪郭成分帯域の通過を許容することか
ら、この抵抗R2とMOS−FET3で機能する可変抵
抗R1とが、輪郭成分帯域に対する可変アッテネータと
して機能し、この可変アッテネータとOPアンプ1によ
り、可変微分アンプ44を達成することができる。
【0027】他方、OPアンプ2、ダイオードD、抵抗
A、RH、コンデンサCH,Cfにより、OPアンプ1
から出力された映像信号のピーク出力を検波して、MO
S−FET3のゲートGに入力することにより、MOS
−FET3は前述のように可変抵抗R1として機能する
ことから、これにより図3のピーク検出ホールド経路4
5を実現することができる。このとき、ホールド時間は
H×RHで決定され、アタック時間はCH×RAで決定さ
れる。さらに、可変抵抗VR1は図2に示したコントロ
ーラ36の出力により抵抗値を調整され、その値は図4
の利得制御開始点Sを決定する。
【0028】よって、図5に示した実現回路により、図
3をもって説明した構成及びフィードバック制御が行わ
れて、前述した図4の入出力特性と図6に示した周波数
特性を得ることができる。すなわち、図6において、
a,b,cは各々入力レベルが小、中、大である場合の
周波数−入出力ゲイン特性を示す。各特性a,b,cを
比較することにより理解されるように、入力レベルが小
さい場合には入出力ゲインが大きく微分成分が少ないの
に対し、入力レベルが大きくなるにしたがって入出力ゲ
インが低下し微分成分が多くなる。
【0029】また、図7に示したように、前記実現回路
に入力レベルが小(a)、中(b)、大(c)の矩形波
を入力して、その出力波形を観測してみると、出力レベ
ルはほぼ一定であって、入力レベルが大きくなるに従っ
て微分成分のみが増加する出力波形が観測された。これ
により、図3の構成であって図4をもって説明した入出
力特性が得られる映像信号の輪郭強調回路を、図5の実
現回路によって達成し得ることが明らかとなった。
【0030】図8は、本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図であり、可変利得アンプ43と可変微分アンプ44
の出力合成信号のレベルを検出する2つのピーク検出回
路46a、46bが設けられている。そして、一方のピ
ーク検出回路46aは前記合成信号のピーク値に応じた
利得制御信号を可変利得アンプ43に出力し、他方のピ
ーク検出回路46bは前記ピーク値に応じた利得制御信
号を微分利得アンプ44に出力するように構成されてい
る。したがって、この実施例においては、可変利得アン
プ43と可変微分アンプ44とが各々独立して、異なる
ピーク検出回路46a,46bからの利得制御信号によ
り制御される。よって、可変利得アンプ43による映像
信号の増幅と可変微分アンプ44による微分成分の増幅
とを独立して制御することが可能となって、両者の合成
信号の特性を微妙に変化させる等の緻密な映像信号制御
が可能となる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、輪郭強調
手段より出力された輪郭強調信号と増幅手段より出力さ
れた増幅信号との合成信号のレベルによって、前記輪郭
強調手段と前記増幅手段とを制御するようにしたことか
ら、フィードバック制御が達成されて、入力信号のレベ
ルに左右されることなく、所望の出力レベルを維持する
ことができる。したがって、入力信号のレベルが低い場
合のように相対的にノイズ成分が増加した状態でも、出
力された映像信号のS/N比の悪化が抑制され、画質の
低下を回避することができる。しかも、輪郭強調手段は
常に合成信号のレベルにより制御されて動作することか
ら、輪郭強調された画質と輪郭強調されない画質とに変
化することがなく、自然な映像を維持しつつ輪郭強調を
行うことができる。また、輪郭強調手段と増幅手段とを
各々異なる制御手段により制御するようにしたことか
ら、輪郭強調信号と増幅信号とを独立して制御すること
が可能となって、その合成信号を特性を微妙に変化させ
る等の緻密な映像信号制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を適用した立体コピー装置の
外観斜視図である。
【図2】同立体コピー装置の内部構造を示すブロック図
である。
【図3】本発明の一実施例である図2のブロック図にお
けるOGCアンプの構成を示すブロック図である。
【図4】同実施例の入出力特性図である。
【図5】同実施例の実現回路を示す回路図である。
【図6】同実現回路における周波数−入出力ゲイン特性
図である。
【図7】同実現回路において異なる入力レベルで矩形波
を入力した場合の出力波形図である。
【図8】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図9】第1の従来例を示す図であって、(イ)はブロ
ック回路図、(ロ)は制御特性図、(ハ)は入出力波形
図である。
【図10】第2の従来例を示す図であって、(イ)はブ
ロック回路図、(ロ)は制御特性図、(ハ)は入出力波
形図である。
【符号の説明】
21 装置本体 22 レンズ 30 CCD 32 AGCアンプ 43 可変利得アンプ 44 可変微分アンプ 45 ピーク検出・ホールド回路 46a ピーク検出回路 46b ピーク検出回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号の輪郭成分を増幅して、輪郭強
    調信号を出力する輪郭強調手段と、 前記映像信号を増幅して、増幅信号を出力する増幅手段
    と、 前記輪郭強調手段より出力された輪郭強調信号と前記増
    幅手段より出力された増幅信号との合成信号のレベルを
    検出するレベル検出手段と、 該レベル検出手段により検出された前記合成信号のレベ
    ルにより前記輪郭強調手段と前記増幅手段とを制御する
    制御手段と、 を有することを特徴とする映像信号の輪郭強調回路。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記レベル検出手段の
    検出レベルの増大に応答して、前記輪郭強調手段の増幅
    を増大させかつ前記増幅手段の増幅を減少させるととも
    に、前記レベル検出手段の検出レベルの減少に応答し
    て、前記輪郭強調手段の増幅を減少させかつ前記増幅手
    段の増幅を増大させることを特徴とする請求項1記載の
    映像信号の輪郭強調回路。
  3. 【請求項3】 映像信号の輪郭成分を増幅して、輪郭強
    調信号を出力する輪郭強調手段と、 前記映像信号を増幅して、増幅信号を出力する増幅手段
    と、 前記輪郭強調手段より出力された輪郭強調信号と前記増
    幅手段より出力された増幅信号との合成信号のレベルを
    検出するレベル検出手段と、 該レベル検出手段により検出された前記合成信号のレベ
    ルにより前記輪郭強調手段を制御する第1の制御手段
    と、 前記レベル検出手段により検出された前記合成信号のレ
    ベルにより前記増幅手段を制御する第2の制御手段と、 を有することを特徴とする映像信号の輪郭強調回路。
  4. 【請求項4】 前記第1の制御手段は、前記レベル検出
    手段の検出レベルの増大に応答して前記輪郭強調手段の
    増幅を増大させ、前記検出レベルの減少に応答して前記
    輪郭強調手段の増幅を減少させることを特徴とする請求
    項3記載の映像信号の輪郭強調回路。
  5. 【請求項5】 前記第2の制御手段は、前記レベル検出
    手段の検出レベルの増大に応答して前記増幅手段の増幅
    を減少させ、前記検出レベルの減少に応答して前記増幅
    手段の増幅を増大させることを特徴とする請求項3記載
    の映像信号の輪郭強調回路。
JP4203054A 1992-07-07 1992-07-07 映像信号の輪郭強調回路 Pending JPH0630305A (ja)

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