JPWO2010113342A1 - 画像強調装置、画像強調方法、画像強調プログラム、および信号処理装置 - Google Patents
画像強調装置、画像強調方法、画像強調プログラム、および信号処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2010113342A1 JPWO2010113342A1 JP2011506954A JP2011506954A JPWO2010113342A1 JP WO2010113342 A1 JPWO2010113342 A1 JP WO2010113342A1 JP 2011506954 A JP2011506954 A JP 2011506954A JP 2011506954 A JP2011506954 A JP 2011506954A JP WO2010113342 A1 JPWO2010113342 A1 JP WO2010113342A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- image
- input
- image enhancement
- generates
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 243
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 46
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 230000006870 function Effects 0.000 description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 9
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 8
- 238000003707 image sharpening Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000012615 high-resolution technique Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G06T5/73—
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/142—Edging; Contouring
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/10—Image enhancement or restoration by non-spatial domain filtering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/409—Edge or detail enhancement; Noise or error suppression
- H04N1/4092—Edge or detail enhancement
Abstract
Description
画像を表す入力信号に含まれる周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより第1の信号を生成するフィルタ部と、
前記第1の信号に対して非線形処理を施すことにより第2の信号を生成する非線形処理部と、
前記第2の信号を前記入力信号に加算する加算部とを備え、
前記非線形処理部は、
前記第1の信号に対し少なくとも0近傍で、非線形または正負対称に、広義に単調増加する第3の信号を、前記第1の信号に基づいて生成し、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存され、かつ、前記第2の信号が直流成分を含まないように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号を生成することを特徴とする。
前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成し、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存されるように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号を生成することを特徴とする。
前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号を微分することにより第4の信号を生成する第1微分器と、
前記入力信号を微分することにより第5の信号を生成する第2微分器と、
前記第4の信号と前記第5の信号との積に基づき前記第2の信号を生成する乗算器とを含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号に基づき前記第2の信号が生成されるように、前記第3の信号のうち正負が前記第1の信号と異なる部分の正負を前記第1の信号に基づき反転させる符号変換器とを含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号の直流成分を除去することにより第4の信号を生成するフィルタと、
前記第4の信号に基づき前記第2の信号が生成されるように、前記第4の信号のうち正負が前記第1の信号と異なる部分の正負を前記第1の信号に基づき反転させる符号変換器とを含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、
前記第1の信号の絶対値に相当する信号を前記第3の信号として生成し、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存されるように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号を生成することを特徴とする。
前記非線形処理部は、
前記第1の信号の絶対値に相当する信号を前記第3の信号として生成する絶対値処理器と、
前記第3の信号を微分することにより第4の信号を生成する第1微分器と、
前記入力信号を微分することにより第5の信号を生成する第2微分器と、
前記第4の信号と前記第5の信号との積に基づき前記第2の信号を生成する乗算器とを含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、
前記第1の信号の絶対値に相当する信号を前記第3の信号として生成する絶対値処理器と、
前記第3の信号の直流成分を除去することにより第4の信号を生成するフィルタと、
前記第4の信号に基づき前記第2の信号が生成されるように、前記第4の信号のうち正負が前記第1の信号と異なる部分の正負を前記第1の信号に基づき反転させる符号変換器とを含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、3以上の奇数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成し、前記第3の信号に基づき前記第2の信号を生成することを特徴とする。
前記非線形処理部は、
3以上の奇数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号の振幅を調整することにより前記第2の信号を生成する調整器と
を含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、前記第3の信号の絶対値が前記第1の信号の絶対値よりも大きくなる区間が少なくとも前記0近傍に現れるように前記第3の信号を生成することを特徴とする。
前記非線形処理部は、前記第1の信号に対し前記第1の信号の最大振幅の少なくとも1/2以下の範囲では、非線形または正負対称に、広義に単調増加する信号を、前記第1の信号に基づき前記第3の信号として生成することを特徴とする。
前記フィルタ部は、タップ数が3以上の高域通過型のデジタルフィルタを含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、
前記第1の信号のうち絶対値が所定の下限値よりも小さい部分の信号値を0に変更する丸め処理器と、
前記第1の信号のうち絶対値が所定の上限値よりも大きい部分の信号値の絶対値を当該上限値以下の所定値に変更するリミッタとを含むことを特徴とする。
前記非線形処理部は、前記第2の信号の振幅を調整するための調整器を含むことを特徴とする。
<1.第1の実施形態>
<1.1 構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像強調装置の構成を示すブロック図である。この画像強調装置100は、画像を表すデジタル信号として外部から入力される入力画像信号Sinに対し、その入力画像信号Sinの表す画像を鮮鋭化するための処理(以下「画像強調処理」または単に「強調処理」という)を施す装置であって、高域通過フィルタ(以下「ハイパスフィルタ」または「HPF」という)11と非線形処理部102と加算器16とを備えており、非線形処理部102は、2乗演算器12と第1微分器13と第2微分器14と乗算器15とから構成されている。上記入力画像信号Sinは、HPF11と第2微分器14と加算器16に与えられる。なお、入力画像信号Sinの表す画像は、静止画であってもよいし動画であってもよく、入力画像信号Sinが動画を表す場合、その動画は、例えば標準画質テレビジョン(SDTV:Standard Definition Television)または高精細テレビジョン(HDTV:High Definition Television)の受像機においてリアルタイムで表示される動画であってもよい。この点は他の実施形態においても同様である。
次に、上記のように構成された本実施形態に係る画像強調装置100の動作を、入力画像信号Sinのうち図5(B)に示すように水平方向に画像信号のレベルすなわち画素値が変化するエッジに相当する部分に対する処理に着目して説明する。
f(x)=a-Ncos(-N)ωx+a-N+1cos(-N+1)ωx・・・+a-1cos(-1)ωx
+a0+a1cosωx+a2cos2ωx+…+aNcosNωx
+b-Nsin(-N)ωx+b-N+1sin(-N+1)ωx+・・・+b-1sin(-1)ωx
+b1sinωx+b2sin2ωx+…+bNsinNωx …(1)
ここで、Nは、(画像拡大処理前の)サンプリング周波数fsに対応するナイキスト周波数fs/2を越えない最高周波数の高調波の次数である。すなわち、
Nω/(2π)<fs/2≦(N+1)ω/(2π)
である。
g(x)=a-Ncos(-N)ωx+a-N+1cos(-N+1)ωx・・・+a-1cos(-1)ωx
+a1cosωx+a2cos2ωx+…+aNcosNωx
+b-Nsin(-N)ωx+b-N+1sin(-N+1)ωx+・・・+b-1sin(-1)ωx
+b1sinωx+b2sin2ωx+…+bNsinNωx …(2)
である。HPF11から出力される第1信号S1は、上記信号g(x)または信号g(x)の高周波成分を含んでおり、2乗演算器12から出力される2乗信号S12はこの第1信号S1を2乗して得られる信号である。そこで、(g(x))2を求めると、上記式(2)より、この(g(x))2における各項は下記式のいずれかで表現される。
aicosiωx・ajcosjωx …(3a)
aicosiωx・bjsinjωx …(3b)
bisiniωx・bjsinjωx …(3c)
(i=±1,±2,…,±N;j=±1,±2,…,±N)
三角関数に関する公式を用いて上記式を下記のように書き直すことができる。
(aiaj/2){cos(i+j)ωx+cos(i−j)ωx} …(4a)
(aibj/2){sin(i+j)ωx−sin(i−j)ωx} …(4b)
(−bibj/2){cos(i+j)ωx−cos(i−j)ωx} …(4c)
上記式より(g(x))2は、(N+1)ω,(N+2)ω,…,2Nω等の角周波数成分を含むので、ナイキスト周波数fs/2よりも高い周波数成分を含む。このため、2乗信号S12も、周波数2Nω/(2π)という高調波成分等のようにナイキスト周波数fs/2よりも高い周波数成分を含む。(g(x))2のように偶数乗の場合は、上記式(4a)(4c)に示す項において直流成分が発生する場合がある。これに対し本実施形態では、第1微分器13により当該直流分が除去される(図1参照)。
上記のように本実施形態によれば、入力画像信号SinからHPF11で抽出された高域成分としての第1信号S1に対する2乗演算器12での処理により2乗信号S12が生成され、その2乗信号S12に基づき第1信号S1の正負が保存されるように生成された第2信号S2が、補償用信号として入力画像信号Sinに加算される。これにより、十分に画像が鮮鋭化され、従来の画像強調装置よりも大幅に画質を改善することができる。また、図1〜図4に示すような簡単な構成で本実施形態に係る画像強調装置100を実現できるので、この画像強調装置100を高精細テレビジョン(HDTV)や標準画質テレビジョン(SDTV)の受像機等に利用することにより、静止画のみならずリアルタイムで表示される動画についても、大きなコスト増を招くことなく画質を改善することができる。なお、本実施形態における非線形処理部102内の2乗演算器12および乗算器15はハードウェア乗算器として実現してもよいが、入力画像信号Sin等のビット数は大きなものではないので(例えば256階調の画像の場合は8ビット)、2乗演算器12および乗算器15をROM(Read Only Memory)テーブルとして実現することができる。このようなROMテーブルによる実現は、高速な処理を可能とし、リアルタイムで表示される動画を対象とする場合に有効である。
上記では、本実施形態の画像強調装置100による処理対象としての画像における水平方向の画素列を表すデータ列(画素値の系列)によって入力画像信号Sinが構成されるものとしており、HPF11や第1および第2微分器13,14は当該画像における水平周波数や水平方向の画素値の変化につきフィルタ処理や微分処理を行うものとして説明されている。すなわち、上記実施形態では、当該画像の水平方向について画像強調処理がなされていると言える。しかし、水平方向の画像強調処理に加えて、当該画像における垂直方向の画像強調処理も行うのが好ましい。このため、図9に示すように、画像強調装置が水平方向の画像強調処理のための水平方向処理部1100と垂直方向の画像強調処理のための垂直方向処理部1200とを備える構成とするのが好ましい。この構成では、処理対象としての画像を表す入力画像信号SIが水平方向処理部1100に入力され、水平方向処理部1100からの出力信号が垂直方向処理部1200に入力され、垂直方向処理部1200からの出力信号が当該画像強調装置の出力画像信号SOとなる。なお、この構成において、水平方向処理部1100と垂直方向処理部1200との前後関係を入れ替え、入力画像信号SIが垂直方向処理部1200に入力され、垂直方向処理部1200の出力信号が水平方向処理部1100に入力されるようにしてもよい。
図15は、本発明の第2の実施形態に係る画像強調装置の構成を示すブロック図である。この画像強調装置200は、デジタル信号として外部から入力される入力画像信号Sinの表す画像を鮮鋭化するための画像強調処理を当該入力画像信号Sinに対して施す装置であって、HPF11と非線形処理部202と加算器16とを備えており、非線形処理部202は、上記第1の実施形態における2乗演算器12に代えて絶対値処理器22を有している。本実施形態における他の部分は、上記第1の実施形態と同様であるので(図1〜図4)、同一部分には同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する。
図16は、本発明の第3の実施形態に係る画像強調装置の構成を示すブロック図である。この画像強調装置300は、デジタル信号として外部から入力される入力画像信号Sinの表す画像を鮮鋭化するための画像強調処理を当該入力画像信号Sinに対して施す装置であって、HPF11と非線形処理部302と加算器16とを備えており、非線形処理部302は、3乗演算器32とリミッタ33とから構成されている。本実施形態の構成のうち非線形処理部302以外の部分は、上記第1の実施形態と同様であるので(図1〜図4)、同一部分には同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する。
aicosiωx・ajcosjωx・akcoskωx …(5a)
aicosiωx・ajcosjωx・bksinkωx …(5b)
aicosiωx・bjsinjωx・bksinkωx …(5c)
bisiniωx・bjsinjωx・bksinkωx …(5d)
(i=±1,±2,…,±N; j=±1,±2,…,±N; k=±1,±2,…,±N)
(aNcosNωx)3=aN 3{(3/4)cosNωx+(1/4)cos3Nωx} …(6a)
(bNsinNωx)3=bN 3{(3/4)sinNωx−(1/4)sin3Nωx} …(6d)
また、例えばi=j=k=−Nの項のうち上記式(5a)(5d)で示される下記の項に着目すると、この項は、三角関数の公式より次のように書き換えることができる。
{aNcos(-Nωx)}3
=aN 3{(3/4)cos(-Nωx)+(1/4)cos(-3Nωx)} …(7a)
{bNsin(-Nωx)}3
=bN 3{(3/4)sin(-Nωx)−(1/4)sin(-3Nωx)} …(7d)
上記式(6a)(6d)(7a)(7d)より、(g(x))3は、基本角周波数ωの3N倍の周波数成分や−3N倍の周波数成分を含む。(g(x))3における他の項についても三角関数の公式によって書き換えることにより、(g(x))3は、基本角周波数ωの−3N倍から3N倍までの種々の周波数成分を含むことがわかる。
図18は、本発明の第4の実施形態に係る画像強調装置の構成を示すブロック図である。この画像強調装置400は、デジタル信号として外部から入力される入力画像信号Sinの表す画像を鮮鋭化するための画像強調処理を当該入力画像信号Sinに対して施す装置であって、HPF11と非線形処理部402と加算器16とを備えており、非線形処理部402は、2乗演算器12と符号変換器43とリミッタ33とから構成されている。本実施形態の構成のうち非線形処理部402以外の部分は、上記第1の実施形態と同様である(図1〜図4)。また、非線形処理部402における2乗演算器12およびリミッタ33は、それぞれ、第1の実施形態における2乗演算器12および第3の実施形態におけるリミッタ33と同じものである。本実施形態の構成要素のうち第1または第3の実施形態における構成要素と同一のものについては、同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する。
図19は、本発明の第5の実施形態に係る画像強調装置の構成を示すブロック図である。この画像強調装置500は、デジタル信号として外部から入力される入力画像信号Sinの表す画像を鮮鋭化するための画像強調処理を当該入力画像信号Sinに対して施す装置であって、HPF11と非線形処理部502と加算器16とを備えており、非線形処理部502は、2乗演算器12と微分器13と符号変換器43とリミッタ33とから構成されている。本実施形態の構成のうち非線形処理部502以外の部分は、上記第1の実施形態と同様である(図1〜図4)。また、非線形処理部502における2乗演算器12および微分器13は、それぞれ、第1の実施形態における2乗演算器12および第1微分器13と同じ構成要素であり、非線形処理部502におけるリミッタ33は第3の実施形態におけるリミッタ33と同じ構成要素である。本実施形態の構成要素のうち第1または第3の実施形態における構成要素と同一のものについては、同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する。
以上において説明した実施形態では、非線形処理部における非線形性は、2乗演算や3乗演算(より一般的には、2以上の偶数または3以上の奇数を冪指数とする冪乗演算)、または絶対値処理に基づくものであるが、他の非線形演算によっても上記各実施形態と同様の効果を得ることは可能である。
f(x)=|x|1/2 …(8)
f(x)=|x|1/10 …(9)
上記式(8)の関数f(x)および上記式(9)の関数f(x)は、x=0〜1の間で増加が大きいので、本実施形態に係る画像強調装置では、この区間を用いる。
f(x)=255|x/255|1/2 …(10)
を使用する。上記式(10)の関数によれば、f(x)>xの条件を満たす。なお、入力画像信号Sinが10ビットのデジタル信号であれば、1023で正規化すればよい。
f(x)=255|sin{(x/255)(π/2)}| …(11)
本発明の効果を検証するために、本発明に係る画像強調処理を実際の画像に施した。以下、その画像強調処理の結果について説明する。
以上では、本発明の実施形態として、非線形処理のために2乗演算器12を使用した第1、第4、および第5の実施形態、絶対値処理器22を使用した第2の実施形態、ならびに、3乗演算器32を使用した第3の実施形態を説明したが、本発明に係る画像強調装置は、これらの第1〜第5の実施形態またはそれらの変形例(図9〜図14)のいくつかを併用または組み合わせた構成であってもよい。
12 …2乗演算器(冪乗演算器)
13 …第1微分器
14 …第2微分器
15 …乗算器
16 …加算器
22 …絶対値処理器
32 …3乗演算器(冪乗演算器)
33 …リミッタ
43 …符号変換器
62 …非線形演算器
100 …画像強調装置(第1の実施形態)
102 …非線形処理部
110,110B,110C …デジタルフィルタ
132 …丸め処理器
133 …リミッタ
200 …画像強調装置(第2の実施形態)
202 …非線形処理部
300 …画像強調装置(第3の実施形態)
302 …非線形処理部
400 …画像強調装置(第4の実施形態)
402 …非線形処理部
500 …画像強調装置(第5の実施形態)
502 …非線形処理部
Sin …入力画像信号(入力信号)
Sout…出力画像信号
S1 …第1信号
S2 …第2信号
S12 …2乗信号(第3の信号)
S13 …第1微分信号(第4の信号)
S14 …第2微分信号(第5の信号)
S22 …絶対値信号(第3の信号)
S32 …3乗信号(第3の信号)
Claims (22)
- 入力信号の表す画像を鮮鋭化するための画像強調装置であって、
画像を表す入力信号に含まれる周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより第1の信号を生成するフィルタ部と、
前記第1の信号に対して非線形処理を施すことにより第2の信号を生成する非線形処理部と、
前記第2の信号を前記入力信号に加算する加算部とを備え、
前記非線形処理部は、
前記第1の信号に対し少なくとも0近傍で、非線形または正負対称に、広義に単調増加する第3の信号を、前記第1の信号に基づいて生成し、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存され、かつ、前記第2の信号が直流成分を含まないように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号を生成することを特徴とする、画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成し、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存されるように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号を微分することにより第4の信号を生成する第1微分器と、
前記入力信号を微分することにより第5の信号を生成する第2微分器と、
前記第4の信号と前記第5の信号との積に基づき前記第2の信号を生成する乗算器と
を含むことを特徴とする、請求項2に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号に基づき前記第2の信号が生成されるように、前記第3の信号のうち正負が前記第1の信号と異なる部分の正負を前記第1の信号に基づき反転させる符号変換器と
を含むことを特徴とする、請求項2に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、
2以上の偶数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号の直流成分を除去することにより第4の信号を生成するフィルタと、
前記第4の信号に基づき前記第2の信号が生成されるように、前記第4の信号のうち正負が前記第1の信号と異なる部分の正負を前記第1の信号に基づき反転させる符号変換器と
を含むことを特徴とする、請求項2に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、
前記第1の信号の絶対値に相当する信号を前記第3の信号として生成し、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存されるように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、
前記第1の信号の絶対値に相当する信号を前記第3の信号として生成する絶対値処理器と、
前記第3の信号を微分することにより第4の信号を生成する第1微分器と、
前記入力信号を微分することにより第5の信号を生成する第2微分器と、
前記第4の信号と前記第5の信号との積に基づき前記第2の信号を生成する乗算器と
を含むことを特徴とする、請求項6に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、
前記第1の信号の絶対値に相当する信号を前記第3の信号として生成する絶対値処理器と、
前記第3の信号の直流成分を除去することにより第4の信号を生成するフィルタと、
前記第4の信号に基づき前記第2の信号が生成されるように、前記第4の信号のうち正負が前記第1の信号と異なる部分の正負を前記第1の信号に基づき反転させる符号変換器と
を含むことを特徴とする、請求項6に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、3以上の奇数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成し、前記第3の信号に基づき前記第2の信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。
- 前記非線形処理部は、
3以上の奇数を冪指数として前記第1の信号を冪乗することにより前記第3の信号を生成する冪乗演算器と、
前記第3の信号の振幅を調整することにより前記第2の信号を生成する調整器と
を含むことを特徴とする、請求項9に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、前記第3の信号の絶対値が前記第1の信号の絶対値よりも大きくなる区間が少なくとも前記0近傍に現れるように前記第3の信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。
- 前記非線形処理部は、前記第1の信号に対し前記第1の信号の最大振幅の少なくとも1/2以下の範囲では、非線形または正負対称に、広義に単調増加する信号を、前記第1の信号に基づき前記第3の信号として生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。
- 前記フィルタ部は、タップ数が3以上の高域通過型のデジタルフィルタを含むことを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。
- 前記非線形処理部は、
前記第1の信号のうち絶対値が所定の下限値よりも小さい部分の信号値を0に変更する丸め処理器と、
前記第1の信号のうち絶対値が所定の上限値よりも大きい部分の信号値の絶対値を当該上限値以下の所定値に変更するリミッタと
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。 - 前記非線形処理部は、前記第2の信号の振幅を調整するための調整器を含むことを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。
- 前記フィルタ部は、前記画像の水平方向の空間周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより前記第1の信号を生成し、
前記非線形処理部は、前記第2の信号が前記画像の水平方向の空間周波数についての直流成分を含まないように記第2の信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。 - 前記フィルタ部は、前記画像の垂直方向の空間周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより前記第1の信号を生成し、
前記非線形処理部は、前記第2の信号が前記画像の垂直方向の空間周波数についての直流成分を含まないように記第2の信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。 - 前記画像は動画像であり、
前記フィルタ部は、前記画像の時間方向の周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより前記第1の信号を生成し、
前記非線形処理部は、前記第2の信号が前記画像の時間方向の周波数についての直流成分を含まないように記第2の信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の画像強調装置。 - 入力信号の表す画像を鮮鋭化するための画像強調方法であって、
画像を表す入力信号に含まれる周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより第1の信号を生成するフィルタ処理ステップと、
前記第1の信号に対して非線形処理を施すことにより第2の信号を生成する非線形処理ステップと、
前記第2の信号を前記入力信号に加算する加算ステップとを備え、
前記非線形処理ステップでは、
前記第1の信号に対し少なくとも0近傍で、非線形または正負対称に、広義に単調増加する第3の信号が、前記第1の信号に基づいて生成され、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存され、かつ、前記第2の信号が直流成分を含まないように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号が生成されることを特徴とする、画像強調方法。 - 入力信号の表す画像を鮮鋭化するための画像強調プログラムであって、
画像を表す入力信号に含まれる周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより第1の信号を生成するフィルタ処理ステップと、
前記第1の信号に対して非線形処理を施すことにより第2の信号を生成する非線形処理ステップと、
前記第2の信号を前記入力信号に加算する加算ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記非線形処理ステップでは、
前記第1の信号に対し少なくとも0近傍で、非線形または正負対称に、広義に単調増加する第3の信号が、前記第1の信号に基づいて生成され、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存され、かつ、前記第2の信号が直流成分を含まないように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号が生成されることを特徴とする、画像強調プログラム。 - 請求項20に記載の画像強調プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 入力信号の質を高めるための信号処理装置であって、
入力信号に含まれる周波数成分のうち少なくとも直流成分を当該入力信号から除去することにより第1の信号を生成するフィルタ部と、
前記第1の信号に対して非線形処理を施すことにより第2の信号を生成する非線形処理部と、
前記第2の信号を前記入力信号に加算する加算部とを備え、
前記非線形処理部は、
前記第1の信号に対し少なくとも0近傍で、非線形または正負対称に、広義に単調増加する第3の信号を、前記第1の信号に基づいて生成し、
前記第2の信号において前記第1の信号の正負が実質的に保存され、かつ、前記第2の信号が直流成分を含まないように、前記第3の信号に基づいて前記第2の信号を生成することを特徴とする、信号処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011506954A JP5281690B2 (ja) | 2009-03-31 | 2009-10-14 | 画像強調装置、画像強調方法、画像強調プログラム、および信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009088058 | 2009-03-31 | ||
JP2009088058 | 2009-03-31 | ||
PCT/JP2009/067787 WO2010113342A1 (ja) | 2009-03-31 | 2009-10-14 | 画像強調装置、画像強調方法、画像強調プログラム、および信号処理装置 |
JP2011506954A JP5281690B2 (ja) | 2009-03-31 | 2009-10-14 | 画像強調装置、画像強調方法、画像強調プログラム、および信号処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2010113342A1 true JPWO2010113342A1 (ja) | 2012-10-04 |
JP5281690B2 JP5281690B2 (ja) | 2013-09-04 |
Family
ID=42827666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011506954A Expired - Fee Related JP5281690B2 (ja) | 2009-03-31 | 2009-10-14 | 画像強調装置、画像強調方法、画像強調プログラム、および信号処理装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8508667B2 (ja) |
EP (1) | EP2416557A4 (ja) |
JP (1) | JP5281690B2 (ja) |
CN (2) | CN104539826B (ja) |
BR (1) | BRPI0924760A2 (ja) |
RU (1) | RU2497301C2 (ja) |
WO (1) | WO2010113342A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8655101B2 (en) | 2009-06-04 | 2014-02-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Signal processing device, control method for signal processing device, control program, and computer-readable storage medium having the control program recorded therein |
WO2010146728A1 (ja) | 2009-06-16 | 2010-12-23 | シャープ株式会社 | 波形整形装置、等化器、受信システム、波形整形装置の制御方法、制御プログラム、および該制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
WO2011061957A1 (ja) | 2009-11-17 | 2011-05-26 | シャープ株式会社 | 符号化装置、復号化装置、符号化装置の制御方法、復号化装置の制御方法、伝送システム、および制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
US8824825B2 (en) | 2009-11-17 | 2014-09-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Decoding device with nonlinear process section, control method for the decoding device, transmission system, and computer-readable recording medium having a control program recorded thereon |
JP5450668B2 (ja) * | 2010-02-15 | 2014-03-26 | シャープ株式会社 | 信号処理装置、制御プログラム、および集積回路 |
EP2538657A4 (en) * | 2010-02-15 | 2014-01-01 | Sharp Kk | MOTION DETECTION DEVICE, CONTROL PROGRAM, AND INTEGRATED CIRCUIT |
JP5583780B2 (ja) | 2010-09-29 | 2014-09-03 | シャープ株式会社 | 信号処理装置および集積回路 |
WO2012124591A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | シャープ株式会社 | 信号処理装置、制御プログラム、および集積回路 |
JP2014135528A (ja) * | 2011-04-27 | 2014-07-24 | Sharp Corp | 画像処理装置、表示装置、画像処理方法および画像処理プログラム |
JP5932399B2 (ja) * | 2012-03-02 | 2016-06-08 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び音声処理装置 |
US8760580B2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-06-24 | Silicon Integrated Systems Corp. | Image sharpness device and method for the same |
JP5396626B1 (ja) * | 2012-08-09 | 2014-01-22 | 清一 合志 | 画像強調装置、画像強調方法 |
JP5320538B1 (ja) | 2012-08-09 | 2013-10-23 | 清一 合志 | 画像強調装置、画像強調方法 |
US9305332B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-04-05 | Samsung Electronics Company, Ltd. | Creating details in an image with frequency lifting |
US9066025B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-06-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Control of frequency lifting super-resolution with image features |
US9536288B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Creating details in an image with adaptive frequency lifting |
US9349188B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-05-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Creating details in an image with adaptive frequency strength controlled transform |
JP5629902B1 (ja) * | 2013-08-20 | 2014-11-26 | 合志 清一 | 画像処理装置、画像処理方法 |
JP5730362B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2015-06-10 | 合志 清一 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
WO2015115168A1 (ja) | 2014-01-28 | 2015-08-06 | シャープ株式会社 | 画像処理装置 |
US9652829B2 (en) | 2015-01-22 | 2017-05-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Video super-resolution by fast video segmentation for boundary accuracy control |
WO2017123487A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Vid Scale, Inc. | System and method for enhanced motion compensation using adaptive filtering |
CN108932103A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-04 | 北京微播视界科技有限公司 | 标识用户兴趣的方法、装置、终端设备及存储介质 |
CN112435195A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-02 | 湖南优象科技有限公司 | 一种基于自适应分数阶微分的图像增强方法及系统 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2203013B (en) * | 1987-03-31 | 1991-03-06 | Sony Corp | Aperture correction circuits |
JPH07312704A (ja) | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Victor Co Of Japan Ltd | 画質補償回路 |
KR0170657B1 (ko) * | 1994-08-31 | 1999-03-30 | 김광호 | 색신호에 있는 윤곽을 보정하는 방법 및 이를 칼라 비디오기기에서 구현하기 위한 회로 |
JPH08139969A (ja) * | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 輪郭補正回路 |
JPH09319869A (ja) * | 1996-05-28 | 1997-12-12 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 画像エンハンサ |
US6295322B1 (en) * | 1998-07-09 | 2001-09-25 | North Shore Laboratories, Inc. | Processing apparatus for synthetically extending the bandwidth of a spatially-sampled video image |
US6377313B1 (en) | 1999-09-02 | 2002-04-23 | Techwell, Inc. | Sharpness enhancement circuit for video signals |
KR100871025B1 (ko) | 2001-04-11 | 2008-11-27 | 소니 가부시끼 가이샤 | 윤곽 강조 장치 |
JP3781050B1 (ja) * | 2005-02-22 | 2006-05-31 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、および画像表示装置 |
JP2007208723A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Victor Co Of Japan Ltd | 輪郭強調装置及び輪郭強調プログラム |
US20070223834A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for small detail restoration in digital images |
JP4116649B2 (ja) | 2006-05-22 | 2008-07-09 | 株式会社東芝 | 高解像度化装置および方法 |
JP4475255B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2010-06-09 | ソニー株式会社 | 画像処理装置 |
JP2008103785A (ja) | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Sony Corp | 輪郭強調回路、輪郭強調方法、撮像装置およびビューファインダ |
RU2007116225A (ru) * | 2007-04-28 | 2008-11-10 | Корпораци "Самсунг Электроникс Ко., Лтд." (KR) | Способ адаптивного повышения резкости изображения |
-
2009
- 2009-10-14 RU RU2011143859/07A patent/RU2497301C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-10-14 EP EP09842693A patent/EP2416557A4/en not_active Withdrawn
- 2009-10-14 WO PCT/JP2009/067787 patent/WO2010113342A1/ja active Application Filing
- 2009-10-14 US US13/138,197 patent/US8508667B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-14 JP JP2011506954A patent/JP5281690B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-14 BR BRPI0924760A patent/BRPI0924760A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2009-10-14 CN CN201510005986.6A patent/CN104539826B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-14 CN CN200980158237.XA patent/CN102362486B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010113342A1 (ja) | 2010-10-07 |
CN102362486A (zh) | 2012-02-22 |
US8508667B2 (en) | 2013-08-13 |
EP2416557A1 (en) | 2012-02-08 |
CN102362486B (zh) | 2015-02-04 |
CN104539826B (zh) | 2017-09-08 |
US20110279730A1 (en) | 2011-11-17 |
CN104539826A (zh) | 2015-04-22 |
JP5281690B2 (ja) | 2013-09-04 |
BRPI0924760A2 (pt) | 2016-01-26 |
RU2011143859A (ru) | 2013-05-10 |
RU2497301C2 (ru) | 2013-10-27 |
EP2416557A4 (en) | 2013-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5281690B2 (ja) | 画像強調装置、画像強調方法、画像強調プログラム、および信号処理装置 | |
JP5583780B2 (ja) | 信号処理装置および集積回路 | |
WO2010140281A1 (ja) | 信号処理装置、信号処理装置の制御方法、制御プログラム、および該制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
JP5450668B2 (ja) | 信号処理装置、制御プログラム、および集積回路 | |
WO2011061958A1 (ja) | 復号化装置、復号化装置の制御方法、伝送システム、および制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
JP5291804B2 (ja) | 符号化装置、符号化装置の制御方法、伝送システム、および制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
WO2012124591A1 (ja) | 信号処理装置、制御プログラム、および集積回路 | |
JP5320538B1 (ja) | 画像強調装置、画像強調方法 | |
JP5403450B1 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法 | |
JP5730362B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
JP5396626B1 (ja) | 画像強調装置、画像強調方法 | |
JP5629902B1 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130319 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130521 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130524 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5281690 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |